Инновационный метод многократного использования энергии, наногенератор в конечном счете мог предоставить автопроизводителям новый способ сжать большую эффективность из их транспортных средств.Исследователи сообщили о своем развитии в работе, опубликованной 6 мая 2015 в журнале Nano Energy.Ксудонг Ван, товарищ Харви Д. Спэнглера и адъюнкт-профессор материаловедения и разработки в Висконсинском университете в Мадисоне и его студента доктора философии Янчэо Мао работал над этим устройством в течение приблизительно года.Наногенератор полагается на triboelectric эффект использовать энергию от изменяющегося электрического потенциала между тротуаром и колесами транспортного средства. triboelectric эффект – электрический заряд, который следует из контакта или трущийся вместе двух отличающихся объектов.
Ван говорит, что наногенератор обеспечивает превосходный способ использовать в своих интересах энергию, которая обычно теряется из-за трения.«Разногласия между шиной и землей потребляют приблизительно 10 процентов топлива транспортного средства», говорит он. «Та энергия потрачена впустую. Таким образом, если мы можем преобразовать ту энергию, она могла бы дать нам очень хорошее улучшение топливной экономичности».Наногенератор полагается на электрод, интегрированный в сегмент шины.
Когда эта часть поверхности шины входит в контакт с землей, разногласия между теми двумя поверхностями в конечном счете производят электрический тип обвинения-a электрификации контакта, известной как triboelectric эффект.Во время начальных испытаний Ван и его коллеги использовали игрушечный автомобиль со светодиодами, чтобы продемонстрировать понятие. Они приложили электрод к колесам автомобиля, и поскольку он катился через землю, светодиоды, высвеченные на и прочь. Движение электронов, вызванных трением, смогло произвести достаточно энергии привести огни в действие, поддержав идею, что энергия, потерянная трению, может на самом деле быть собрана и снова использована.
«Независимо от потраченной впустую энергии мы можем исправить его, и это делает вещи более эффективными», говорит Ван. «Я думаю, что это – самая захватывающая часть этого и является чем-то, что я всегда ищу: как сохранить энергию от потребления».Исследователи также решили, что сумма используемой энергии непосредственно связана с весом автомобиля, а также его скоростью. Поэтому сумма сохраненной энергии может измениться в зависимости от транспортного средства – но Ван оценивает приблизительно 10-процентное увеличение экономичности среднего транспортного средства, данной 50-процентную энергетическую конверсионную эффективность трения.
«Есть большой потенциал с этим типом энергии», говорит Ван. «Я думаю, что воздействие могло быть огромным».