离开了大群修理部，从1993年元旦开始，马维东把全部精力都投入到了新型汽门芯研发中。
传统汽门芯是用一段特制的黄色橡胶细管做伸缩阀进气和封闭的，人们通常把那段3厘米长短的橡胶管叫做汽门芯。
孰知那只是汽门芯的一个零件，汽门芯的总程是由一个通过螺丝桶用紧压螺母将其固定在车胎上的汽门咀和一个通过螺帽把汽门芯固定在汽门咀上以及那段称为逆止阀的橡胶管等三大部分组成的。
汽门咀又包括咀座和咀帽两部分；汽门芯也分螺丝头和入气柱两部分；咀座还分咀底盘和咀筒螺母及密封胶垫三部分；一个总程下来需要锻、车、钻、铣、铆、装等六大流程，十多道工序才能完成。
尤其是机动车汽万芯的总程，需要二十多道工序，因为入气时的气压很大，要求内置缓压工艺。
马维东要研发的汽门芯是专对自行车胎而用的。是他父亲根据东北地区冬季橡胶管容易冻硬而失去弹性，至使漏气而产生的，做一个防冻汽门芯的构想。
马志一的设计思路是不用橡胶管当汽门芯的逆止阀，改成橡胶锥做逆止阀。即把橡胶冲压出一个上边是圆圈，下边是圆锥，中间是橡胶连筋的零件。取消汽门芯的入气柱，用锥阀直接堵住芯口。入气时橡胶连筋受外部气压的冲力拉长，气从锥阀裂开的缝隙进入；入气后胎内的压力把锥阀顶死，达到逆止阀的功效。
这一思路理论上说得通，实践中能否行得通，还需要拿出样品才能证明。
马维东开始设计了。他设计的核心是进气口和锥型逆止阀的衔接。
他找到工程橡胶资料手册，对各类橡胶材料的性能进行了解，按照弹性进行筛选。选出了和橡胶管型汽门芯弹性相近的几件胶材，裁成和锥阀连筋一般粗细的胶条，做拉力和弹性试验，选中了理想的胶材。
汽门芯进气口到夹挂锥阀上圈的距离决定了橡胶卷材的厚度。因为橡胶锥阀必须一次成型，才能保证两根连筋受到同样的力，才能使其经久耐用，不断也不失弹性。
经过反复试验，最后选定锥阀的长度为2公分，连筋为12公分，锥底厚度为05公分，胶圈厚度为03公分。
如何在2公分厚的橡胶板材上冲下这个上边是圈，下面是锥体，两边是连条的物件来，需要精细的冲压模具。与其说是实用型汽门芯发明，不如说是橡胶成型模具的发明。
马维东还真研究出了这个模具。这一模具的核心技术在刀上，他研究的刀是带崩簧和套筒的。用档控制冲床下压的时间，分三档下压。第一档压进03厘米，这时崩簧打开，横竖出刀。然后压第二档，再压到15厘米处。第三档是外边的筒刀一次压下2厘米到底，与此同时，崩出来的刀刃碰到筒壁便缩回腔里。为了提高效率，他做了一个模具板，上边排列了100个刀，一次下刀就出100个橡胶件。
他姥爷见后叹为观止，称他是天才。他却说“这里还有瑕疵，加工后还需用人往下扯连筋间的橡胶皮儿，如果用电脑操做，会更利索。”
90年代初，中国电脑只使用到道斯386，而且很少，窗口都是指令性的，还都是外文输入，为此，中国加二业的自动化程度不象现在这么高。
马维东的大哥马维原正在申请自费去以色列攻读博士，预计在年底能出去。他在北京医科大学工作满五年了，读完了硕士。找了个北京姑娘，人家一不要财礼，二不要房子，就要一点——出国，办下来就结婚，办不下来就吹。
在东北人都想圆一趟去北京的梦时，北京人却在圆出国梦了，北京姑娘要的就是这个境界。
马维原一再敦促马维东出样品，说在他出国之前帮助爸爸办下专利来。
马维东不负父亲期望，在他姥爷那里夜以继日地干了100天，终于拿出了《锥阀式防冻汽门芯》的样品，送到北京申请专利了。
那时候申请专利得3个多月时间，在这个100天里，马维东开始策划办厂了。策划一番后发现，至少需要15万资金。
这还是工商局放开了私营企业的限制条件——可以租赁厂房办工厂了所需要的投资额。否则，一个200平米以上的自有产权生产车间就需10万元。
15万元也不是小数，马维东把能借到钱的主儿都想到了，除了自己有4万元外，只能凑到8万元。只够租房子、办电、办营业执照和生产许可证等前期的费用。进设备、原材料和招工人的钱都没有着落。
这一年的七月中旬，马家三喜临门一是马维原去以色列读博的申请得到了以方大学的批准，并给予奖学金，不用他花一分钱；二是北京姑娘刘明和马维原领了结婚证，要回家完婚；三是马志一的发明专利批下来了，马维原将在回家完婚时带回来。