Версия для слабовидящих
Генератор для выработки энергии от автомобильных шин Печать Email
Новости об инновациях
22.06.2015

Потенциальный способ собрать «потерянную» энергию трения от автомобильных шин был предложен группой американских и китайских исследователей.

Трибоэлектрический эффект – это вариант контактной электризации, которая возникает в результате трения между двумя разнородными материалами. На основе пары тонких пленочных материалов с различными электронными сродствами можно сделать трибоэлектрические наногенераторы для множества утройств, от энергогенерирующей обуви до датчиков.

В данном исследовании учёные использовали простой трибоэлектрический наногенератор с одним электродом, чтобы извлечь энергию трения с поверхности моделируемой шины. Хотя работа всех систем на колесах опирается на трение, но при этом теряется много энергии (по данным американского министерства энергетики около 5–7% энергии в топливных автомобилях теряется из-за сопротивления качению между шинами и поверхностью дороги).

Для работы трибоэлектрического наногенератора одна поверхность должна отдавать электроны, а другая принимать их. Большинство материалов, используемых в дорожном строительстве, таких как кварц, цемент и асфальт, являются донорами электронов. Если обеспечить контакт с материалом − акцептором электронов, таким как полимер, как полидиметилсилоксан (PDMS), противоположные заряды могут индуцироваться на обеих поверхностях, а затем отведиться при помощи электродов. Шероховатая поверхность PDMS была использована для имитации дорожной шины − поверхности с высоким трением, а медная фольга была добавлена к плёнке в качестве одиночного электрода.

В ходе эксперимента шесть трибоэлектрических наногенераторов были прикреплены к резиновым колесам игрушечного автомобиля, который катался по поверхности дороги. Их максимальная выходная мощность оказалась 1,79 мВт, что соответствует КПД преобразования 10,4%. Все эти наногенераторы питали 6 промышленных зеленых светодиодов во время движения автомобиля по дороге. Прибавка дополнительного веса на игрушечный автомобиль также улучшила выходную мощность, поскольку при этом обеспечивался лучший контакт между дорогой и шероховатой поверхностью PDMS.

Эти результаты показывают возможность извлечения «потерянной» энергии трения от автомобильных шин. При реализации этой идеи можно увеличить экономию топлива. Следующим этапом работы станет исследование возможности хранения энергии и повышение коэффициента преобразования.

Источник: Mao, Y. et al, Nano Energy(2015) 15, 227–234 “Single-electrode triboelectric nanogenerators for scavenging friction energy from rolling tires.”

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2015/generator-dlya-vyrabotki-energii-ot-avtomobilnykh-shin

 
Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта