新型汽车轮胎纳米发电机可以将道路摩擦力转化为可用能量
将行驶中的汽车的能量转换为同一汽车的高效动力源是汽车运输的圣杯之一,新的研究表明解决方案的一个重要部分可能是研究汽车轮胎和道路之间产生的摩擦力本身。
美国威斯康星大学麦迪逊分校的工程师开发了一种纳米发电机,能够收集轮胎在地面滚动时摩擦产生的能量。
为了测试这一点,该团队将一个电极连接到玩具车(一辆遥控吉普牧马人)的一个轮胎上,并用它来利用轮胎的该部分与地面接触时产生的电荷。
产生的电荷称为“摩擦起电效应”,它是由两个不同物体之间的接触产生的——在这种情况下是地面与车轮的摩擦。 两个表面接触时变化的电势被轮胎电极捕获并传输到车辆上的纳米发电机,该发电机能够将其存储为能量。
鉴于在任何类型的触觉路面上行驶所产生的摩擦是所有汽车运输的不可避免的结果(好吧,直到那些即将到来的飞行汽车终于走上了街头,也就是说),我们至少能做的就是为所有潜在能量找到一个出口,对吗?
该研究的主要作者王旭东表示:“无论浪费多少能源,我们都可以回收它,这使得事情变得更加高效。”在新闻稿中说。 “我认为这是其中最令人兴奋的部分,也是我一直在寻找的东西:如何节省能源消耗。”
该技术的效率如何? 嗯,它不会很快取代加油站或电动充电站,但随着王的团队达到了 10.4% 的峰值能源转换效率——这意味着他们能够回收并使用测试车辆消耗的能源的 10.4%——这意味着对于电动和混合动力汽车行业来说可能是巨大的。
尤其是当你考虑到研究人员的研究结果(本月发表在纳米能源,表明所利用的能量与汽车的重量直接相关。 换句话说,该方法将直接扩展到真实车辆(这意味着芭比和肯不会是唯一的受益者)。
“轮胎和地面之间的摩擦消耗了车辆约 10% 的燃油,”王说。 “这种能源被浪费了。因此,如果我们能够转换这种能源,它可以极大地提高燃油效率……这种能源有很大的潜力。我认为影响可能是巨大的。”