Автомобили – одно из наиболее революционных творений человечества. Однако, как и в случае других перспективных изобретений, всегда остаётся место для совершенствования. Команда инженеров из Висконсинского университета в Мэдисоне разработала способ получения энергии из трения автомобильных шин о дорогу. Вооружившись созданными в лаборатории наногенераторами и игрушечными машинками-джипами, учёные показали, что сила трения может быть преобразована в электричество.
В своей статье, опубликованной в издании Nano Energy, изобретатели пишут, что данная технология может помочь повысить эффективность топлива и в полноразмерных автомобилях будущего.
Доцент материаловедения и инженерии Сюйдун Ван (Xudong Wang) утверждает, что на трение шин автомобиля о поверхность земли расходуется примерно 10% автомобильного топлива. Весь последний год он и его аспирант Яньчао Мао (Yanchao Mao) разрабатывали различные устройства, которые могли бы помочь решить данную проблему.
Идея их разработки основана на использовании электрического заряда, который генерируется, когда разные материалы трутся друг о друга (так, статическое электричество появляется, если провести гребнем по волосам). Данное явление известно как трибоэлектрический эффект, и оно было использовано на ранней стадии развития таких перспективных технологий, как электрогенерирующая одежда и сенсорные экраны.
Основа концепции Вана – встроенные в секции шины электроды. Когда колесо вращается и шины вступают в контакт с землёй, за счёт трения создаётся заряд, он заставляет электроны в электроде двигаться – генерируется энергия.
Чтобы проверить жизнеспособность концепции, команда оснастила игрушечный джип светодиодными лампами. Когда машина двигалась, вырабатываемой мощности хватало на то, чтобы заставить лампы загореться. Это натолкнуло учёных на мысль, что энергия, которая до сих пор тратилась впустую, может быть использована с пользой.
Также исследователи обнаружили, что количество энергии, производимое системой, пропорционально весу транспортного средства и скорости, с которой оно движется.
