“柔性活塞”动力可提高两倍

近日,美国麻省理工学院和哈佛大学研究人员组成的团队设计出一种使用柔性材料的新型“张力活塞”,动力是传统活塞的3倍以上,且最多可节能40%。这种柔性活塞有望为汽车发动机等系统的设计提供新思路。

传统的活塞结构中,刚性的活塞紧贴在缸体内壁上前后运动,动力来自活塞两端液体或气体的压力差异,但活塞与缸体间的摩擦力常导致密闭性变差等问题,能耗和反应速度也受到影响。

将这种柔性活塞放在注有液体或气体的缸体中,当膜外的液体或气体的压力增加时,柔性薄膜材料的张力会随之增加,将力直接传导到这种柔性活塞的可压缩骨架结构上,从而驱动缸体外的活塞杆运动。这种新型“张力活塞”结构可输出巨大的驱动力,数倍于传统活塞结构,能耗也更低。

麻省理工学院电气工程和计算机科学教授丹妮拉·鲁斯说,这种表现更好的活塞有望从根本上改变汽车发动机、机械臂、起重机、减震器和采矿设备等系统的设计方式。　(周舟)