Созданы наногенераторы, способные преобразовывать в электричество энергию трения автомобильных колес об дорогу

IT новости на Учитель программирования Ру
Автомобиль является одним из самых революционных творений человечества. И также, как и с другие технологии, автомобили представляют своим создателям обширное поле для их постоянного усовершенствования, улучшения их характеристик, увеличения их эффективности. Одним из способов увеличения эффективности автомобилей, по мнению исследователей из университета Висконсина-Мэдисона (University of Wisconsin-Madison), может стать возврат энергии, затрачиваемых автомобилем на преодоление сил трения между колесами и дорожным покрытием. Эта энергия может быть рекуперирована и превращена в электрическую энергию при помощи специальных наногенераторов, встраиваемых в покрышки колес автомобиля.

Согласно имеющимся данным, на преодоление сил, возникающих при трении покрышек автомобилей с дорожным покрытием, тратится около 10 процентов потребляемого автомобилем топлива. Это достаточно значимая часть энергетических расходов автомобиля, и на ее возврат нацелились исследователи Ксудонг Ван (Xudong Wang) и Янчэо Мао (Yanchao Mao) которые в течение прошлого года разработали технологию рекуперации.

Эта технологии работает за счет использования электрического заряда, возникающего при контакте поверхностей определенных материалов, ярким примером этому являются щелчки электрических зарядов, когда вы проводите пластиковой расческой по волосам или снимаете шерстяной свитер через голову. Это явление называется трибоэлектрическим эффектом, и этот эффект уже используется в технологиях создания некоторых сенсорных экранов, поверхностей и элементов одежды, чувствительных к прикосновениям.

То, что сделали исследователи из университета Висконсина-Мэдисона, в корне отличается от подобной технологии, предложенной и продемонстрированной компанией Goodyear в марте этого года. Экспериментальная покрышка Goodyear имеет встроенную сеть из термоэлектрического и пьезоэлектрического материала, которая преобразовывает в электричество тепло и энергию механического движения. Технология, разработанная Ваном, основана на электродах, встроенных в шину, когда колесо автомобиля вращается, эти электроды собирают электрические заряды, возникающие при трении резины с дорогой и передают эти заряды в виде электрического тока на устройство-преобразователь.

В качестве доказательства разработанного ими метода рекуперации энергии, исследователи снабдили наногенераторами колеса игрушечного автомобиля. Когда этот автомобиль передвигался по поверхности, генераторы вырабатывали достаточно энергии для того, чтобы заставить светиться светодиоды, установленные в фарах игрушечного автомобиля.

Но самым интересным является то, что исследователи установили тот факт, что количество рекуперированной их технологией энергии пропорционально массе и скорости движения автомобиля. Эти показатели позволяют оценить, что внедрение такого метода рекуперации позволит увеличить пробег гибридного или электрического автомобиля на одной заправке топливом или на одном заряде аккумуляторных батарей приблизительно на 10 процентов. Правда такого показателя можно будет добиться только при движении по сухой дороге с асфальтным или бетонным покрытием.

Источник


Поделиться ссылочкой: