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蓋世汽車訊 當代車輛中包含數(shù)十個傳感器，可以執(zhí)行測量溫度、速度和防止碰撞等各種功能，從而使汽車更安全、更可靠，但這并非沒有能源成本。制造商預計，到2024年，汽車傳感器的產量將達到約110億個。這些傳感器在整個生命周期內的總用電量為780-1150皮焦耳，相當于217-3200億千瓦時，足以為20-3000萬個家庭供電一年。

據(jù)外媒報道，中國大連海事大學（Dalian Maritime University）和國立中興大學（National Chung Hsing University）的研究人員開發(fā)出新型汽車安全傳感器——自供電非接觸式摩擦電納米發(fā)電機（SNC-TENG），據(jù)稱可以既節(jié)能又更好地探測更遠距離的物體。

研究人員希望這種技術能夠使車輛更安全、更節(jié)能。相文論文于9月發(fā)表在期刊《先進功能材料（Advanced Functional Materials）》上。

自供電傳感器

該論文的合著者Ying-Chih Lai表示，當代車輛通常配備攝像頭來監(jiān)控周圍環(huán)境，但這些攝像頭在弱光、黑暗和惡劣天氣條件下的性能不佳。另外，光探測和測距系統(tǒng)（LiDAR）利用激光來繪制周圍環(huán)境地圖，在惡劣天氣下也不太可靠，而且系統(tǒng)成本很高，不太可能廣泛應用于普通車輛。

另一問題在于，這兩種安全策略均需要持續(xù)的電力輸入。Lai表示：“SNC-TENG是一種自供電主動傳感器，不需要車輛提供電力。也就是說，該設備可以主動感知周圍的物體，而不需要持續(xù)供電�！�

這種傳感器不是從車輛的電池中獲取電力，而是通過靜電感應供電從附近物體的電場中獲取電荷。使用由MXene鈦基二維材料制成的納米片，有助于提高設備的電荷收集能力，而導電海綿增加了可攜帶電荷的顆粒數(shù)量。

這樣的設計不僅可以為設備提供動力，還使其能夠在長達兩米的范圍內檢測超遠距離物體。該納米發(fā)電機甚至可以檢測到非常輕微的移動（約1 mm）。

車輛測試

通過在真實車輛上進行測試，研究人員發(fā)現(xiàn)該設備能夠準確檢測盲點，并可以監(jiān)控停車場，從而防止發(fā)生盜竊和破壞。

Lai表示，在停車場內，它“可以通過靜電感應檢測接近的人，而無需身體接觸。然后，產生的電信號可以啟動車載監(jiān)控攝像頭，監(jiān)視周圍的情況”。如果有人靠近并觸摸傳感器，就會觸發(fā)警報。最終，研究人員構想了一種系統(tǒng)，當該系統(tǒng)設備感知到盜竊意圖，將立即向車主手機發(fā)送警告。

該設備還可用于在車輛停放時監(jiān)控附近的汽車。當傳感器檢測到有車輛距離太近時，就會觸發(fā)監(jiān)控錄像。這樣如果在停車場內發(fā)生碰撞，違規(guī)駕駛員就會被追究責任。

研究人員表示，這種傳感器不僅高度靈敏、節(jié)能，而且比許多傳統(tǒng)傳感器的成本更低、更易于制造。這有助于“加速開發(fā)智能和安全車輛”，并“促進各種非接觸式傳感技術的發(fā)展”。