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• 发布时间：2020-09-10
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【概要描述】　美国威斯康星大学麦迪逊分校（University of Wisconsin-Madison，UW-Madison）的工程师们与中国学者合作，研发出一种纳米发电机，它可从汽车轮胎滚动摩擦中采集能量。 　　作为一种新型能量回收再利用的方法，纳米发电机将为汽车厂商们提供一种能极大提高汽车能量效率的方法。 　　威斯康星大学麦迪逊分校材料科学与工程系副教授Xudong Wang，与其博士学生Yanchao Mao合作开展此工作约已有一年时间。 　　纳米发电机利用摩擦起电效应获取路面和车轮之间由于电势（electric potential）变化所产生的能量，摩擦起电效应指的是两种不同物体之间由于接触或摩擦可产生电荷。 　　Wang指出这种纳米发电机能充分利用摩擦中所丢失的能量。 　　他还表示：“轮胎和路面之间的摩擦将消耗掉约10%汽车燃油，这些能量通常都被浪费了，如果将其充分转换，能大大提高燃油的利用效率。” 　　纳米发电机将一个电极集成到轮胎某一部分，当这部分与地面接触时，两个表面之间将通过摩擦产生电荷，这就是接触带电的一种形式，也称为摩擦起电效应。 　　在最初的试验中，Wang和他的同事们利用一辆装有LED灯的玩具车演示了此概念。他们将一个电极粘贴在汽车轮胎上，轮胎转动时，LED灯会不断闪烁。汽车移动的摩擦力能产生足够的能量使LED发光，这也验证了最初可回收再利用摩擦中所丢失能量的想法。 　　Wang说道：“回收所浪费的能量即可提高能效，我认为这一工作的亮点即是（我们一直所追求的）如何在损耗中节能。” 　　研究人员还发现所获取能量的大小与汽车重量和移动速度直接相关。因此，汽车不同所获取能量也不同。但Wang预测，汽车（每英里）汽油消耗量每增加10%，摩擦能转换效率也将提高50%。 　　Wang总结道：“这种能量具有较大的应用潜能，我想它可能产生巨大影响。”（科学之家，译审：Kong）