研究人員將納米發電機置于玩具車的車輪上
美國威斯康星大學麥迪遜分校材料和工程學副教授王旭東(音譯)和他的博士生毛巖超(音譯)在這個設備上已經進行了為期一年的研究。他們認為,這是一種全新的能源再利用方法,納米發電機最終將為汽車制造商提供一種創新的方法,讓車輛獲得更好的能源使用效率。
摩擦電效應是指兩個不同對象由于接觸和摩擦所產生的帶電現象。納米發電機就依靠這種摩擦電效應,從路面和車輛車輪之間電位差的變化來獲得電能。王旭東說:“納米發電機提供了一個很好的方式,來采集那些通常白白浪費掉了的能量。輪胎與地面之間的摩擦大約消耗了車輛燃油的10%。這些能量幾乎是被浪費掉了。因此,如果我們可以將其再次轉化為電能,將能大幅提高車輛的燃油效率。”
據了解,這種納米發電機依靠集成到車輪上的分段電極來發電。當這部分輪胎表面與路面接觸時,兩個表面的摩擦會因摩擦電效應產生電荷。在最初的實驗中,王旭東和他的同事使用玩具車和發光二極管LED來證明這個概念。它們將電極附著到玩具車的車輪上,當玩具車在地上行進的時候,就能點亮LED燈。實驗顯示,摩擦引起的電子運動產生的電能足以驅動LED燈,這些能量完全可以被收集和再利用。
研究人員還確定,這種摩擦發電的效率與汽車的重量和速度有密切的關系。根據車輛和其行駛狀態的不同,發電量會有相應的變化,不過總體上估計,這種裝置大約能將車輛的燃油效率提高至少10%。
王旭東說:“這類能量有著巨大的潛能,我們認為,對這些能量的充分利用意義深遠。”
責任編輯: 李穎