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中國(guó)大連海事大學(xué)和國(guó)立中興大學(xué)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(jī)（SNC-TENG），據(jù)稱可以既節(jié)能又更好地探測(cè)更遠(yuǎn)距離的物體。

研究人員希望這種技術(shù)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《功能材料（Advanced Functional Materials）》上。

自供電傳感器：靜電感應(yīng)供電

該論文的合著者Ying-Chih Lai表示，當(dāng)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(cè)和測(cè)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(yīng)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(dòng)傳感器，不需要車輛提供電力。也就是說，該設(shè)備可以主動(dòng)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(yīng)供電從附近物體的電場(chǎng)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(shè)備的電荷收集能力，而導(dǎo)電海綿增加了可攜帶電荷的顆粒數(shù)量。

這樣的設(shè)計(jì)不僅可以為設(shè)備提供動(dòng)力，還使其能夠在長(zhǎng)達(dá)兩米的范圍內(nèi)檢測(cè)超遠(yuǎn)距離物體。該納米發(fā)電機(jī)甚至可以檢測(cè)到非常輕微的移動(dòng)（約1 mm）。

真實(shí)車輛測(cè)試

通過在真實(shí)車輛上進(jìn)行測(cè)試，研究人員發(fā)現(xiàn)該設(shè)備能夠準(zhǔn)確檢測(cè)盲點(diǎn)，并可以監(jiān)控停車場(chǎng)，從而防止發(fā)生盜竊和破壞。

Lai表示，在停車場(chǎng)內(nèi)，它“可以通過靜電感應(yīng)檢測(cè)接近的人，而無需身體接觸。然后，產(chǎn)生的電信號(hào)可以啟動(dòng)車載監(jiān)控?cái)z像頭，監(jiān)視周圍的情況”。如果有人靠近并觸摸傳感器，就會(huì)觸發(fā)警報(bào)。最終，研究人員構(gòu)想了一種系統(tǒng)，當(dāng)該系統(tǒng)設(shè)備感知到盜竊意圖，將立即向車主手機(jī)發(fā)送警告。

該設(shè)備還可用于在車輛停放時(shí)監(jiān)控附近的汽車。當(dāng)傳感器檢測(cè)到有車輛距離太近時(shí)，就會(huì)觸發(fā)監(jiān)控錄像。這樣如果在停車場(chǎng)內(nèi)發(fā)生碰撞，違規(guī)駕駛員就會(huì)被追究責(zé)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(jìn)各種非接觸式傳感技術(shù)的發(fā)展”。