La energía eléctrica de las baterías no solo alimenta el sistema de encendido que hace girar el motor y mueve los vehículos eléctricos, sino que también alimenta casi todas las funciones de detección de los automóviles actuales. La electricidad enciende los faros del automóvil para viajes nocturnos, sube y baja las ventanas, detecta numerosas acciones dentro del automóvil para mantener a los conductores conscientes y alertas sobre su entorno.

Los automóviles de hoy vienen con muchos sensores:"puerta entreabierta, "" cinturón de seguridad no abrochado, " "baja presión de neumáticos, "" rpm del motor, "" proximidad de obstáculos, ", etc. Los sensores autónomos más nuevos pueden incluso alertar al motor para que desacelere y se detenga si el conductor no presta atención o está incapacitado. Cada sensor requiere solo un poco de energía de la batería del automóvil, pero todos esos pequeños detalles se suman; y, a medida que la industria comienza a centrarse más en los vehículos eléctricos, vehículos en red, y funciones de información y entretenimiento para pasajeros, el número de sensores puede aumentar significativamente.

Para hacer frente al problema del agotamiento de la batería, Los ingenieros de UF han desarrollado un nuevo tipo de sensor que crea su propia energía, extender la vida útil de la batería de los automóviles. Dra. Jennifer Andrew, Profesor asociado en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Facultad de Ingeniería Herbert Wertheim de la Universidad de Florida, y su equipo han abordado el desafío de hacer que los sensores sean cada vez más pequeños en tamaño y consumo de energía.

Trabajando con el Dr. David Arnold, el Profesor de Liderazgo de Ingeniería George Kirkland en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática, Han diseñado un sensor compuesto de matriz de nanocables magnetoeléctricos que monitorea las operaciones del automóvil a través de impulsos eléctricos generados por las propiedades cambiantes del nanoalambre en sí. El sensor no requiere ninguna corriente eléctrica externa para funcionar.

Cada nanoalambre está formado por dos mitades:titanato de bario, que exhibe propiedades piezoeléctricas, se combina con ferrita de cobalto, un material magnetoestrictivo. En presencia de un campo magnético, como el presente en los engranajes de acero de un motor de automóvil, la ferrita de cobalto sufre un cambio de forma, que imparte una tensión al titanato de bario piezoeléctrico, induciendo así una polarización eléctrica. Al conectar la matriz de nanocables a una fuente de recopilación de datos, Los impulsos eléctricos generados por el magnetoeléctrico se pueden utilizar para detectar la sincronización del motor o detectar un patinazo por la velocidad de la rueda. Los sensores de campo magnético funcional se forman conectando muchos nanocables en paralelo.

El grupo del Dr. Andrew informó que sus nanoalambres mostraban coeficientes magnetoeléctricos significativamente más fuertes (lo que indica que se generaron impulsos eléctricos más fuertes) que el material magnetoeléctrico tradicional. Estos impulsos eléctricos más fuertes significan que las mejoras adicionales al dispositivo del Dr. Andrew podrían resultar en sensores aún más pequeños. El hecho de que los sensores no utilicen una fuente de energía eléctrica externa se suma a su atractivo para su uso en vehículos eléctricos autónomos y asistidos por el conductor.