位於(yu) 德國德累斯頓的弗勞恩霍夫材料與(yu) 光束技術研究所的工程師們(men) 正致力於(yu) 使用超快激光器在車輛內(nei) 燃機的部件上生成微結構，以減少其摩擦，從(cong) 而降低車輛的整體(ti) 燃料消耗超過10％。
 

當汽車發動機中的活塞每分鍾上下移動幾千次時，它們(men) 會(hui) 摩擦汽缸的內(nei) 壁。這種摩擦會(hui) 減慢它們(men) 的速度，浪費動能並最終加速燃料。此外，隨著時間的推移，小的材料損失和變形會(hui) 損壞發動機。
 

因此，IWS工程師使用500飛秒超快激光脈衝(chong) 在發動機的活塞環上產(chan) 生精細結構 - 跨越幾微米的小孔，以減少它們(men) 的摩擦。這種環將活塞封裝成密封件，以使潤滑油遠離燃燒室。雖然看不見，但在顯微鏡下，結構化的孔看起來像排水通道或魚骨。
 

根據Fraunhofer IWS的Udo Klotzbach博士的說法，這些骨骼模式有兩(liang) 個(ge) 功能：“一方麵，它們(men) 減少了可以摩擦氣缸壁的區域。另一方麵，通道將發動機油引導到通常發生最大摩擦損失的區域。從(cong) 某種意義(yi) 上說，如果我們(men) 堅持魚骨[類比]，它的脊柱就是新油在需要時流過的通道。
 

當發動機運轉時，微結構使得保護油膜始終在環和氣缸內(nei) 壁之間浮動，因此減少了係統內(nei) 的摩擦。
 

Klotzbach估計，如果內(nei) 燃機中選定的單個(ge) 零件采用這種工藝處理，汽車可以減少汽油或柴油的百分之幾。他補充說：“如果我們(men) 也用它來加工滑動軸承，滾動軸承和其他移動車輛部件，並計算整個(ge) 汽車，我們(men) 甚至可以節省兩(liang) 位數的百分比。”
 

在許多其他機械係統中出現類似的摩擦問題，例如在機車或銑床中。 即使是現代電動汽車也會(hui) 因電動機和其他運動部件的摩擦而浪費部分電池電量。根據Fraunhofer IWS的預測，預測顯示這種摩擦和相關(guan) 磨損每年消耗德國經濟產(chan) 出的2-7％左右。根據Klotzbach的說法，微結構因此可以顯著減少這些摩擦損失 - 以及相關(guan) 的支出 -  同時使係統的組件平均延長約30％。 
 

弗勞恩霍夫工程師開發了新工藝，使其可用於(yu) 大規模生產(chan) ，現在正與(yu) 汽車行業(ye) 的合作夥(huo) 伴一起進行測試。IWS科學家們(men) 還在探索其微型魚骨的其他應用，例如機械工程和運動器材。