Xudong Wang ha desarrollado una nueva forma de recolectar energía a partir de neumáticos rodantes. Crédito:Facultad de Ingeniería de UW-Madison
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 las llantas de un automóvil.
Un método innovador de reutilización de energía, En última instancia, el nanogenerador podría proporcionar a los fabricantes de automóviles una nueva forma de exprimir una mayor eficiencia de sus vehículos.
Los investigadores informaron de su desarrollo, que es el primero de su tipo, en un artículo publicado el 6 de mayo, 2015, en el diario Nano energía .
Xudong Wang, el becario 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 frotamiento 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 como efecto triboeléctrico.
Wang y sus colegas usaron un carro de juguete durante las pruebas iniciales. Crédito:Facultad de Ingeniería.
Durante las pruebas iniciales, Wang y sus colegas utilizaron un coche de juguete con luces LED para demostrar el concepto. Colocaron un electrodo en las ruedas del auto, y mientras rodaba por el suelo, las luces LED parpadearon encendidas y apagadas. El movimiento de electrones causado por la fricción pudo generar suficiente energía para encender las luces, apoyando la idea de que la energía perdida por la fricción realmente se puede recolectar y reutilizar.
"Independientemente de la energía que se desperdicie, podemos reclamarlo, 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 ahorrar energía del consumo ".
Los investigadores también determinaron que la cantidad de energía aprovechada está directamente relacionada con el peso de un automóvil, así como su velocidad. Por lo tanto, la cantidad de energía ahorrada puede variar según el vehículo, pero Wang estima un aumento del 10 por ciento en el rendimiento promedio de la gasolina del vehículo dada la 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 ".
