研究人员将纳米发电机置于玩具车的车轮上
美国威斯康星大学麦迪逊分校材料和工程学副教授王旭东(音译)和他的博士生毛岩超(音译)在这个设备上已经进行了为期一年的研究。他们认为，这是一种全新的能源再利用方法，纳米发电机最终将为汽车制造商提供一种创新的方法，让车辆获得更好的能源使用效率。
摩擦电效应是指两个不同对象由于接触和摩擦所产生的带电现象。纳米发电机就依靠这种摩擦电效应，从路面和车辆车轮之间电位差的变化来获得电能。王旭东说：“纳米发电机提供了一个很好的方式，来采集那些通常白白浪费掉了的能量。轮胎与地面之间的摩擦大约消耗了车辆燃油的10%。这些能量几乎是被浪费掉了。因此，如果我们可以将其再次转化为电能，将能大幅提高车辆的燃油效率。”
据了解，这种纳米发电机依靠集成到车轮上的分段电极来发电。当这部分轮胎表面与路面接触时，两个表面的摩擦会因摩擦电效应产生电荷。在最初的实验中，王旭东和他的同事使用玩具车和发光二极管LED来证明这个概念。它们将电极附着到玩具车的车轮上，当玩具车在地上行进的时候，就能点亮LED灯。实验显示，摩擦引起的电子运动产生的电能足以驱动LED灯，这些能量完全可以被收集和再利用。
研究人员还确定，这种摩擦发电的效率与汽车的重量和速度有密切的关系。根据车辆和其行驶状态的不同，发电量会有相应的变化，不过总体上估计，这种装置大约能将车辆的燃油效率提高至少10%。
王旭东说：“这类能量有着巨大的潜能，我们认为，对这些能量的充分利用意义深远。”
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