Jeepi veeredes hakkasid selle LED-tuled sisse ja välja vilkuma. Kuid mänguasja akude asemel, mis tulesid toidab, nagu arvata võib, kogus Jeepi rehvidel olev nanogeneraator hõõrdeenergiat, et neid toita.
Selle Nanogeneraatori, mille on välja töötanud Wisconsini ülikool Madisonis ja Zhengzhou ülikool Hiinas, saaks lõpuks tõelised autod efektiivsemaks muuta. Elektroodide paigaldamisega rehvidele on teadlased välja mõelnud, kuidas rehvide ja tee vahelisele muutuvale elektripotentsiaalile energiat jäädvustada. Seda tüüpi energiat kulutatakse tavaliselt raiskamiseks, kuid nanogeneraatorid võimaldavad selle koguda ja suunata auto aku suunas, teatasid nad hiljuti ajakirjas Nano Energy .
"Olen sellest väga põnevil, " ütleb projekti juht Xudong Wang, ülikooli materjaliteaduse ja tehnikateaduste dotsent.
Nanogeneraator töötab põhimõttel, mida nimetatakse triboelektriliseks efektiks, selgitab Wang. Triboelektriline efekt on laeng, mis tekib teatud tüüpi materjalide kokku hõõrumisel. Näitena võib tuua staatilise šoki, mida saate pärast jalgadele vaibale hõõrumist, nagu ka laeng, mille autokummid ja asfaltteed kokku puutudes tekitavad.
Wangi meeskond on juba mitu aastat eksperimenteerinud nanogeneraatoritega - elektroodidega, mis muudavad mehaanilise energia elektrienergiaks. Teadlased panevad tolli pikkused elektroodiplaadid auto rehvide pinnale, et energiat kasutada ja suunata see tagasi auto aku poole. Lõpuks tahaks Wang, et tehnoloogia suurendaks elektriautode tõhusust.
"Saame ilmselt läbisõitu 10 protsendi võrra parandada, " ütleb Wang. "Arvan, et seda tahavad kõik elektriautod."
Projekti tuleb edasi arendada, enne kui autofirmad saavad sisseoste teha. Autorehvid tuleb nanogeneraatorite lisamiseks märkimisväärselt ümber kujundada. Mänguasja Jeep abil pandi elektroodiplaastrid pelgalt rehvide pinnale. Kuid päris autos tähendaks see paigutus elektroode peaaegu kohe ära. Wang näeb ette rehvi disaini, mis integreerib elektroodid otse turvisesse. Kuid see on kapitaalremont, mis võtab tõsiselt aega ja raha. Parima rehvikujunduse välja töötamiseks plaanib Wang teha koostööd inseneridega.
"Ma tahan kujundada konfiguratsiooni ja vaadata, kui suur on meie efektiivsus, " ütleb Wang.
Mänguasi Jeep koos nanogeneraatoritega rehvidel (UW-Madison College of Engineering) Wangi arvates on nanogeneraatorid reaalseks kasutamiseks valmis järgmise kümne aasta jooksul. Täpne ajastus sõltub sellest, kui keeruline on erinevate rehvide projekteerimine ja milliseid sõidukitootjaid tehnoloogia rakendamine kõige rohkem huvitab.
Triboelektriliste nanogeneraatorite jaoks on palju erinevaid rakendusi, ütles Wang. Enamik nanogeneraatoritega seotud uuringuid tehakse Euroopas või Aasias, kus teadlased vaatavad TENG-sid erinevates keskkondades. Gruusia tehnoloogiainstituudi ja kahe Hiina ülikooli meeskond on helilaineenergia kogumiseks välja töötanud kokkupandava paberipõhise nanogeneraatori. Nanogeneraatori võiks panna mobiiltelefoni, et koguda inimhäältest energiat. Teine meeskond on välja töötanud nanogeneraatori, mille saab sisestada jalatsisse kõndimisenergia kasutamiseks. Leiutis võib potentsiaalselt toita väikest elektroonikat või võib selle lõpuks isegi võrku anda. Äsja leiutatud läbipaistev TENG hõivab voolava vee jõu. Selle saaks integreerida auto- või koduakendesse, et kasutada ära vihmaenergiat, langeva vihma kineetilist energiat.
Nii paljutõotavad kui TENG-id on, on praegu seda tüüpi uuringutega seotud suhteliselt vähe Ameerika teadlasi, väidab Wang.
"Investorid ja föderaalvalitsus peavad rohkem mõtlema [TENG-ide] üle, " ütleb Wang. "Energia säästmiseks on palju erinevaid viise."
