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開車就能發(fā)電 納米發(fā)電機可從車輪“撿獲”電能

更新時間:2015-07-31 09:28 來源: 作者: 閱讀:1774 網(wǎng)友評論0

      內(nèi)燃機因其較低的能量轉換效率備受詬病,科學家們一直試圖改善這種狀況。日前,中美科學家聯(lián)合開發(fā)出一種能從汽車車輪與地面的摩擦中收獲能量的納米發(fā)電機,有望將此前白白浪費掉的能源回收。據(jù)稱,該裝置能將車輛的燃油效率提高至少10%。相關論文發(fā)表在近日出版的《納米能量》雜志上。
  
  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(jīng)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(fā)電機最終將為汽車制造商提供一種創(chuàng)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(chǎn)生的帶電現(xiàn)象。納米發(fā)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(fā)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(jù)了解,這種納米發(fā)電機依靠集成到車輪上的分段電極來發(fā)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(chǎn)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(fā)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(chǎn)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(fā)電的效率與汽車的重量和速度有密切的關系。根據(jù)車輛和其行駛狀態(tài)的不同,發(fā)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。”
 
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