Un grupo de ingenieros de la Universidad de Wisconsin-Madison y un colaborador de China han desarrollado un nanogenerador que recolecta energía de la fricción de los neumáticos rodantes de un automóvil.
Un método innovador para reutilizar energía, el nanogenerador en última instancia podría proporcionar a los fabricantes de automóviles una nueva forma de exprimir una mayor eficiencia de sus vehículos
Los investigadores informaron su desarrollo en un artículo publicado el 6 de mayo de 2015 en la revista nano energía .
Xudong Wang, miembro de Harvey D. Spangler y profesor asociado de ciencia e ingeniería de materiales en UW-Madison, y su estudiante de doctorado Yanchao Mao han estado trabajando en este dispositivo durante aproximadamente un año.
El nanogenerador se basa en el efecto triboeléctrico para aprovechar la energía del potencial eléctrico cambiante entre el pavimento y las ruedas de un vehículo. El efecto triboeléctrico es la carga eléctrica que resulta del contacto o roce de dos objetos diferentes.
Wang dice que el nanogenerador proporciona una excelente manera de aprovechar la energía que generalmente se pierde debido a la fricción.
"La fricción entre el neumático y el suelo consume alrededor del 10 por ciento del combustible de un vehículo", dice. "Esa energía se desperdicia. Entonces, si podemos convertir esa energía, podría darnos una muy buena mejora en la eficiencia del combustible".
El nanogenerador se basa en un electrodo integrado en un segmento del neumático. Cuando esta parte de la superficie del neumático entra en contacto con el suelo, la fricción entre esas dos superficies finalmente produce una carga eléctrica, un tipo de electrificación de contacto conocida comoefecto triboeléctrico.
Durante las pruebas iniciales, Wang y sus colegas utilizaron un automóvil de juguete con luces LED para demostrar el concepto. Fijaron un electrodo a las ruedas del automóvil y, mientras rodaba por el suelo, las luces LED se encendían y apagaban.El movimiento de electrones causado por la fricción fue capaz de generar suficiente energía para alimentar las luces, lo que respalda la idea de que la energía perdida por la fricción en realidad se puede recolectar y reutilizar.
"Independientemente de la energía que se desperdicia, podemos recuperarla, y esto hace que las cosas sean más eficientes", dice Wang. "Creo que esa es la parte más emocionante de esto, y es algo que siempre estoy buscando: cómo ahorrarla energía del consumo "
Los investigadores también determinaron que la cantidad de energía aprovechada está directamente relacionada con el peso de un automóvil, así como con su velocidad. Por lo tanto, la cantidad de energía ahorrada puede variar según el vehículo, pero Wang estima un aumento del 10 por cientoen el millaje promedio de la gasolina del vehículo con una eficiencia de conversión de energía de fricción del 50 por ciento.
"Hay un gran potencial con este tipo de energía", dice Wang. "Creo que el impacto podría ser enorme".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Lexy Brodt. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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