日本研发轮胎静电收集器,可用于车用设备供电

2019-08-06 09:31:28 来源:科技新报


车辆行驶过程中,车壳会产生静电、轮胎滚动摩擦路面也会累积静电,这些冬季时令人感到困扰、又有安全风险的微小电力,有没有可能回收再利用?最近日本关西大学与轮胎品牌Falken 飞隼母公司住友橡胶携手合作,成功收集轮胎的静电,有机会为感测器、收音机等车用电子设备供电。
 

摩擦任何东西都会产生静电,这是因为物体摩擦时会带动电荷,最外层电子得到足够的能量发生转移,这种现象发生在日常生活中随处可见的地方,像是溜塑胶溜滑梯时,头发一定会「炸毛」就是一例。
 

汽车行驶也会产生静电,不仅是因为灰尘与车身摩擦,轮胎在地面滚动也会产生静电,偏偏轮胎是绝缘体,因此静电会大量累积在车上,而足够的静电产生火花,因此气候干燥时,加油或是漏油都得注意,当时也最好不要穿羊毛的衣服,容易产生静电。
 

最近关西大学Hiroshi Tani 教授与轮胎品牌Falken 飞隼母公司住友橡胶则推出了「轮胎静电收集器(Energy Harvester)」,可以将轮胎滚动时产生的静电,转换成车用设备供电来源。
 

目前轮胎是采用内衬层、带束层、胎侧等多层设计,在团队的设计中,静电收集器为正方形小型装置,可以装设在轮胎内侧,其是由两层橡胶组成,中间夹着正负两极与相连接的正负电薄膜,当车辆行驶、轮胎开始滚动时,轮胎的煞车、加速、转弯等都会带动两片薄膜摩擦,最后就会将摩擦转换成电能,并加以收集。
 

团队认为,该设备可以帮助胎压侦测系统(TPMS),让TPMS 系统再不需要电池,或是帮助车用感测器、仪表板灯、收音机等设备一臂之力,其中TPMS 用途是提醒用路人轮胎的健康状况,轮胎胎纹深浅与胎压都会影响行车安全,目前TPMS 也是车辆的标配,胎压过低时仪表板会出现类似马蹄铁的轮胎截面形状和黄色的惊叹号。
 

他们也不是第一个看好轮胎静电力的团队,2015 年美国威斯康辛大学麦迪逊分校研究员也开发类似装置,利用奈米发电机(Nanogenerator)捕获轮胎摩擦产生的电力,当时该发电机可以为玩具吉普车的大灯提供电力。


至于我们未来是否能透过轮胎静电收集器,避免危险又扰人的静电?只能说目前还到商业化阶段,但该技术已获得日本科学技术厅的支持,料想未来也会持续开发,说不定某天就能实现。


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