美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室和英國皇后大學的物理學家設計出一種零摩擦運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，利用某種量子捷徑的優(yōu)勢來做功。發(fā)動機特別是內(nèi)燃機，在日常生活中有著廣泛的應用。
      天津大學內(nèi)燃機燃燒學國家重點實驗室副教授、博士梁興雨說：“市面上的轎車、卡車以及機械工程領域用的挖掘機、鋪路機器等，基本都是由內(nèi)燃機驅(qū)動的。對于人們的實際生活而言，發(fā)動機技術的進步對于汽車行業(yè)的影響巨大。”零摩擦發(fā)動機或可用于驅(qū)動細胞復活“在傳統(tǒng)的往復活塞式發(fā)動機中，零摩擦是不可能實現(xiàn)的，因為有接觸就會有摩擦。”梁興雨說。對于國外科學家的發(fā)明，梁興雨說在量子級別是有可能實現(xiàn)零摩擦的。“這種發(fā)動機是微觀層面的，屬于亞微米級別的，要在分子和原子范圍內(nèi)才做得出來。我們知道，原子是由原子核和電子構(gòu)成的，電子圍繞原子核在高速旋轉(zhuǎn)時就基本屬于零摩擦狀態(tài)。但如果以這種量級來計算，發(fā)動機的實際功率能有多大？我覺得也只能應用在微觀領域，如驅(qū)動細胞的復活和成長，但這種理論體系的構(gòu)建，還是有很大積極意義的。”
    發(fā)動機進步促使汽車向小型化、輕型化發(fā)展發(fā)動機自誕生以來，在技術方面已經(jīng)有了長足進步，但據(jù)梁興雨說，在降低摩擦方面并沒有太大的成效。現(xiàn)在比較新的技術，基本也是通過改進潤滑油的配置和機器結(jié)構(gòu)來降低摩擦。“減少摩擦后，燃燒轉(zhuǎn)化成的能量會更集中地應用于推動裝置運行，從而達到節(jié)能的目的。在實際應用中，節(jié)能其實是目前發(fā)動機面臨的兩大問題之一，其關鍵不是降低摩擦，而是提高燃料的利用率。”梁興雨說。據(jù)梁興雨介紹，天大內(nèi)燃機燃燒學實驗室已經(jīng)走過了半個世紀的歷程，其不少科研成果都曾經(jīng)顯著提高了內(nèi)燃機的效率，如現(xiàn)為中國科學院院士的史紹熙教授在上世紀七八十年代發(fā)明的復合式燃燒系統(tǒng)，如近些年由蘇萬華教授牽頭的“柴油機混合率與化學反應協(xié)同控制”研究。
   “天津大學牽頭并聯(lián)合清華大學、上海交通大學等八所高校開展了‘973計劃’，尋求提高燃燒率的新途徑、尋找石油燃料替代途徑并控制廢棄物的排放，這和國際研究是同步的。傳統(tǒng)柴油機的燃燒效率是38%到40%，但經(jīng)過兩輪‘973計劃’，柴油機樣機燃燒率已經(jīng)接近50%了。”梁興雨說。梁興雨用人們熟悉的場景，描述了發(fā)動機摩擦降低、燃料燃燒率提高所帶來的改變。
   “原來的老紅旗轎車，排量在3.6升左右，行駛100公里需要17到18升油，而現(xiàn)在的普通小汽車，排量大部分是1.6升或者2.0升，百公里的油耗七八升，降低了60%左右，節(jié)能效果很明顯。而減排和節(jié)能幾乎是同時的，以前汽車在單位距離內(nèi)的油耗多，排放出的廢氣和顆粒物自然也多。比如最早的柴油機，不僅產(chǎn)生大量的顆粒物，還冒黑煙，這種現(xiàn)象如今幾乎見不到了。
   梁興雨說，“從普通百姓的角度看，發(fā)動機進步最明顯的體現(xiàn)就是在汽車領域。如今，發(fā)動機的進步使得汽車變得小型化、輕型化，向著快速、高效發(fā)展。”在節(jié)能之外，減排是如今發(fā)動機面臨的又一重要問題。“
  “發(fā)動機燃燒產(chǎn)生顆粒物和氮氧化物，美國等國家使用廢氣再循環(huán)技術，同時降低發(fā)動機內(nèi)的兩種物質(zhì)，歐洲則先采取措施降低機內(nèi)的顆粒物，然后用噴灑尿素的方法，在機外還原氮氧化物。我國的排放法規(guī)用的是歐洲體系，但是對于排放物的控制，如果采取歐洲方式，所涉及的就不僅僅是技術問題，還有配套問題，如尿素供應站的建設等方方面面的問題。”梁興雨說。