Den elektriska energin från batterier driver inte bara tändsystemet som vrider motorn och rör elektriska fordon utan driver också nästan alla avkänningsegenskaper hos dagens bilar. El tänder bilstrålkastarna för nattresor, rullar fönstren upp och ner, känner av många åtgärder i bilen för att hålla förare medvetna och uppmärksamma på sin omgivning.

Dagens bilar har många sensorer - "dörren står på glänt, "" säkerhetsbälte inte spänt, " "lågt däcktryck, "" motorvarvtal, "" närhet till hinder, "etc. Nyare autonoma sensorer kan till och med varna motorn för att sakta ner och stanna om föraren är ouppmärksam eller oförmögen. Varje sensor kräver bara lite energi från bilens batteri, men alla de små bitarna läggs ihop; och, när industrin börjar fokusera mer på elfordon, nätverksbilar, och infotainment -funktioner för passagerare, antalet sensorer kan öka avsevärt.

För att hantera problemet med att batteriet tar slut, UF Engineers har utvecklat en ny typ av sensorer som skapar sin egen energi, förlängning av batteriernas livslängd. Dr Jennifer Andrew, Docent vid Institutionen för materialvetenskap och teknik vid University of Floridas Herbert Wertheim College of Engineering, och hennes team har tacklat utmaningen att göra sensorer allt mindre i storlek och energiförbrukning.

Arbetar med Dr David Arnold, George Kirkland Engineering Leadership Professor vid Institutionen för el- och datateknik, de har konstruerat en sammansatt magneto-elektrisk nanotråds array-sensor som övervakar bilens drift genom elektriska impulser som genereras genom att förändra egenskaperna hos själva nanotråden. Sensorn kräver ingen extern elektrisk ström alls för att fungera.

Varje nanotråd består av två halvor - bariumtitanat, som uppvisar piezoelektriska egenskaper, är ihopkopplad med koboltferrit, ett magnetostriktivt material. I närvaro av ett magnetfält, som den som finns i stålväxlarna i en bilmotor, koboltferrit genomgår en formändring, som förlänar det piezoelektriska bariumtitanatet en stam, därigenom inducerar en elektrisk polarisering. Genom att ansluta nanotrådmatrisen till en datainsamlingskälla, de elektriska impulser som genereras av magneto-elektriska kan användas för att känna av motorns timing eller detektera en glidning av hjulets hastighet. Funktionella magnetfältssensorer bildas genom att många nanotrådar ansluts parallellt.

Dr Andrews grupp rapporterade att deras nanotrådar visade betydligt starkare magneto-elektriska koefficienter (vilket indikerar att starkare elektriska impulser genererades) än traditionellt magneto-elektriskt material. Dessa starkare elektriska impulser innebär att ytterligare förbättringar av Dr Andrews enhet kan resultera i ännu mindre sensorer. Det faktum att sensorerna inte använder någon extern elektrisk energikälla ökar deras överklagande för användning i förarbesökta och autonoma elfordon.