Apabila Jeep melancarkan bersama, lampu LEDnya mula berkelip dan mematikan. Tetapi bukannya bateri mainan yang menyalakan lampu, seperti yang diharapkan, nanogenerator pada tayar Jeep menuai tenaga geseran untuk menyemarakkannya.
Dibangunkan oleh jurutera di Universiti Wisconsin di Madison dan Universiti Zhengzhou di China, nanogenerator ini akhirnya dapat membuat kereta yang lebih berkesan. Dengan meletakkan elektrod pada tayar, saintis telah mengetahui bagaimana untuk menangkap tenaga daripada perubahan potensi elektrik antara tayar dan jalan. Tenaga jenis ini biasanya sia-sia, tetapi nanogenerators memungkinkan untuk menuai dan mengalihkannya ke arah bateri kereta, baru-baru ini dilaporkan dalam jurnal Nano Energy .
"Saya sangat teruja dengan ini, " kata pemimpin projek Xudong Wang, profesor bersekutu sains dan kejuruteraan bahan di universiti itu.
Nanogenerator berfungsi pada prinsip yang dipanggil kesan triboelektrik, Wang menjelaskan. Kesan triboelektrik adalah caj yang datang dari menggosok bersama jenis bahan tertentu. Kejutan statik yang anda dapatkan selepas menggosok kaki anda di atas permaidani adalah satu contoh, dan begitu juga dengan pertuduhan bahawa tayar kereta getah dan jalan asfalt menjana apabila ia bersentuhan.
Pasukan Wang telah bereksperimen dengan nanogenerators-elektrod yang menukar tenaga mekanikal menjadi elektrik-selama beberapa tahun. Para penyelidik meletakkan tompok elektrod inci pada permukaan tayar kereta untuk memanfaatkan tenaga dan mengarahkannya ke arah bateri kereta. Wang akhirnya ingin melihat teknologi meningkatkan kecekapan kereta elektrik.
"Kita mungkin boleh memperbaiki perbatuan sebanyak 10 peratus, " kata Wang. "Saya rasa semua kereta elektrik akan mahu ini."
Projek ini perlu dibangunkan sebelum syarikat-syarikat kereta boleh membeli. Tayar kereta perlu direka semula dengan ketara untuk menggabungkan nanogenerators. Dengan Jeep mainan, patch elektrod hanya diletakkan pada permukaan tayar. Tetapi di dalam kereta yang sebenar, penempatan ini akan bermakna elektrod akan dipakai segera. Wang membayangkan reka bentuk tayar yang menggabungkan elektrod terus ke tapak. Tetapi ini adalah perombakan reka bentuk utama yang akan mengambil masa dan wang yang serius. Wang merancang untuk bekerjasama dengan jurutera untuk mengetahui reka bentuk tayar terbaik.
"Saya mahu kejuruteraan konfigurasi dan melihat kecekapan maksimum yang boleh dicapai, " kata Wang.
Jeep mainan dengan nanogenerators pada tayarnya (UW-Madison College of Engineering) Wang berfikir nanogenerators akan bersedia untuk penggunaan dunia sebenar dalam masa sepuluh tahun akan datang. Masa tepat bergantung kepada betapa sukarnya untuk membuat kejuruteraan tayar yang berbeza, dan jenis pengeluar kenderaan yang paling berminat untuk menggunakan teknologi ini.
Terdapat banyak aplikasi berbeza untuk nanogenerators triboelektrik [TENGs], kata Wang. Kebanyakan penyelidik nanogenerator dilakukan di Eropah atau Asia, di mana penyelidik melihat TENG dalam pelbagai medium. Pasukan di Institut Teknologi Georgia dan dua universiti China telah membangunkan nanogenerator berasaskan kertas untuk menuai tenaga gelombang bunyi. Nanogenerator boleh diletakkan di dalam telefon bimbit untuk menuai tenaga dari suara manusia. Satu lagi pasukan telah membangunkan nanogenerator yang boleh dimasukkan ke dalam kasut untuk memanfaatkan tenaga berjalan. Ciptaan ini berpotensi untuk memaksa elektronik kecil, atau akhirnya dapat meminjamkan kuasa ke grid. TENG telus yang baru dicipta menangkap kuasa air yang mengalir. Ia boleh diintegrasikan ke dalam kereta atau tingkap rumah untuk menggunakan kuasa hujan, tenaga kinetik turun hujan.
Seperti yang dijanjikan sebagai TENGs, ada beberapa saintis Amerika yang sedang mengejar jenis penyelidikan ini, kata Wang.
"Para pelabur dan kerajaan persekutuan perlu memikirkan lebih banyak mengenai [TENGs], " kata Wang. "Terdapat banyak cara untuk menjimatkan tenaga."
