創新墊片可準確測量螺栓夾持力
此創新發明可使多個使用到螺栓夾持力的產業受惠，包括建築、汽車組裝、核能、航太產業。Gang Wang博士是機械與航太工程助理教授，他正與David Hissam博士(任職於美國航太總署馬歇爾太空飛行中心)測試此新式墊片。Gang Wang博士表示:「所有的性能應用都將需要用到它。」
螺栓的夾持力，又稱為預加荷載，是螺栓在緊固作業中拉伸時產生的力道。套用預加荷載時最常採用的兩種方式，就是扭矩控制和轉向控制。採用扭矩控制時，必須使用扭矩扳手在扣件上施加特定的扭力。採用轉向控制時，螺帽是以特定的角度轉入螺栓，將螺栓拉伸到想要的程度。這兩種方式施加預加荷載都只是接近真實狀況的大約值，因為摩擦力會大大影響工具讀取到的數值。
Hissam博士解釋:「當你使用扭矩扳手，你就是在測量扭力，而非預加荷載。你若使用扭矩扳手，你施加的預加荷載可能會比指定的預加荷載多出或減少35%，因為這會牽涉到摩擦力，而摩擦力是非常難量化的。」
Gang Wang博士與Hissam博士兩人研發的墊片採用與手持裝置相連接的壓電纖維，該手持裝置藉由讀取纖維上的輸出電量來記錄預加荷載。壓電材料在遭受機械壓力時可產生電壓。Gang Wang博士解釋:「執行緊固作業時，它就會直接顯示墊片承受多少力道，這力道也直接代表螺栓的預加荷載。我們就能將精準度從正負35%下拉到5~10%。」
Gang Wang博士與Hissam博士已取得馬歇爾太空飛行中心的資金補助，將持續改良該墊片。
Gang Wang博士表示:「我們追求的兩大重點是精準度與降低成本。我們實驗的目的是要確保技師每次緊固螺栓時都能達到他想要的指定數值。」由於壓電式荷重傳感器採用陶瓷材質且較脆弱，所以此實驗也將提供有關優化墊片設計以避免損壞傳感器等元件的相關資訊。「我們正在尋找保護力最佳的材料種類來包覆壓電式材料，如此才能確保壓電式元件能在不損壞的條件下提供精準的讀數。」確保元件能永久留存不損，此墊片就能多次重複使用。
