麻省理工學院和哈佛大學聯(lián)合團隊設計出節(jié)能高效的柔性活塞
2019-06-19 來源：中國聚合物網(wǎng)
美國科研團隊設計出一種使用柔性材料的新型“張力活塞”，動力是傳統(tǒng)活塞的3倍以上，且最多可節(jié)能40%。這種柔性活塞有望為汽車發(fā)動機等系統(tǒng)的設計提供新思路。
傳統(tǒng)的活塞結(jié)構中，剛性的活塞緊貼在缸體內(nèi)壁上前后運動，動力來自活塞兩端液體或氣體的壓力差異，但活塞與缸體間的摩擦力常導致密閉性變差等問題，能耗和反應速度也受到影響。
麻省理工學院和哈佛大學研究人員組成的團隊在美國《先進功能材料》雜志上發(fā)表的一項新研究顯示，研究人員將可壓縮折疊的活塞結(jié)構置于密封的柔性膜中，以替代傳統(tǒng)的剛性活塞，這種柔性活塞無需與缸體接觸，從而消除了大量摩擦力。
論文通訊作者之一、麻省理工學院和哈佛大學聯(lián)合博士后研究員李曙光對記者說，將這種柔性活塞放在注有液體或氣體的缸體中，當膜外的液體或氣體的壓力增加時，柔性薄膜材料的張力會隨之增加，將力直接傳導到這種柔性活塞的可壓縮骨架結(jié)構上，從而驅(qū)動缸體外的活塞桿運動。這種新型“張力活塞”結(jié)構可輸出巨大的驅(qū)動力，數(shù)倍于傳統(tǒng)活塞結(jié)構，能耗也更低。
麻省理工學院電氣工程和計算機科學教授丹妮拉·魯斯說，這種表現(xiàn)更好的活塞有望從根本上改變汽車發(fā)動機、機械臂、起重機、減震器和采礦設備等系統(tǒng)的設計方式。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201901419
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