超短脈衝激光有望降低汽車油耗
弗（fú）勞恩霍夫研究所（Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology）的工程師們正在用超短脈衝激光使發動機中產（chǎn）生非常精細、能減少摩擦的魚骨圖案，以期能實現降低汽車燃料消耗10％的目標。
參與這項工作的弗勞恩霍夫電氣工程（chéng）師Udo Klotzbach估計，如果對內燃機中某些單獨的部件進行這種處理，汽車可以節省百（bǎi）分之（zhī）幾的汽油或柴油。他表示：“如（rú）果蘑菇视频下载渠道也用它來加工普通軸承（chéng）、滾（gǔn）動軸承和其他（tā）移動汽車部件，甚至可以使整車成本降低百（bǎi）分之十以上。更重要（yào）的是，經過加工的部件平均壽（shòu）命延長了約30％。”
當汽（qì）車發動機（jī）裏的活塞每分鍾運動幾千次時，它（tā）們與汽缸內壁的摩擦會減慢活塞的速度，增加動能損耗，最終（zhōng）浪費了燃料。此外，小（xiǎo）的材料損耗和變（biàn）形會隨著時（shí）間（jiān）推移逐步損壞引擎——直到出現“抱缸”現象。
類似的摩擦問題還出現（xiàn）在許多機器上，例如機車和銑床。即便是現代電動汽車（chē），也會因為電動機和其他運（yùn）動（dòng）部件的摩擦而浪費部分電量。預測顯示，摩擦和相關磨損（sǔn）消耗了德國年度經濟產出的2－7％。盡管此類摩擦不能（néng）完（wán）全避免，但可以通過新技術適當降低摩擦帶來的負麵影響。例如，工程團隊已經在活塞環上進行了（le）抗摩擦技術測試，活塞環將發動機活塞像蠟封一樣封閉起來（lái），以防止潤滑油進入燃燒室。
利用脈寬極短、能量極高的激光（guāng）脈衝，工程師們可以在活（huó）塞環上產生幾微（wēi）米的小洞（dòng），因（yīn）此，在顯微鏡（jìng）下看起來像排水溝或魚骨的圖案是肉眼無法察覺的。這（zhè）些骨骼圖案有兩個功能（néng）：“一（yī）方麵，它們減少了與氣缸壁摩擦的麵積，另一方麵，這些通道（dào）將發動機潤滑（huá）油直接輸送到最大的摩擦（cā）損失的區域。”Klotzbach解釋說。在發動機運轉時（shí），油膜會在油環和氣缸內壁之間浮動。
然而，激光必須（xū）在不產生（shēng）尖銳毛刺的情況下，以高精（jīng）度的方式產生骨骼圖案（àn）。這就是為（wéi）什麽工程師們還在使用超短波脈衝激光器，這種激光器發射的光脈衝（chōng）通常能持（chí）續500 fs。換言之，一秒之內能產生兩萬億次這樣的脈衝。Klotzbach解釋說：“因為激光脈（mò）衝很短，因此不會使材料發生熱效應，不會出現負麵影響。”
與此同時，工程師們還加快推動這（zhè）項技術大規模（mó）生（shēng）產應用的速度。他們正在與汽車行業（yè）的合作（zuò）夥伴一起推動測試（shì）進程，也在探索微型圖（tú）案在機械（xiè）工程和運動設備上的應用。
