De elektrische energie van accu's drijft niet alleen het ontstekingssysteem aan dat de motor laat draaien en elektrische voertuigen aandrijft, maar voedt ook bijna elke sensorfunctie van de hedendaagse auto's. Elektriciteit zet de koplampen van de auto aan voor nachtelijke reizen, rolt de ramen op en neer, detecteert tal van acties in de auto om bestuurders bewust en alert te houden op hun omgeving.

De auto's van tegenwoordig worden geleverd met veel sensoren - "deur op een kier, " "veiligheidsgordel niet vastgemaakt, " "lage banddruk, " "motortoerentallen, " " obstakel nabijheid, " enz. Nieuwere autonome sensoren kunnen de motor zelfs waarschuwen om te vertragen en te stoppen als de bestuurder onoplettend of arbeidsongeschikt is. Elke sensor vereist slechts een klein beetje energie van de accu van de auto, maar al die kleine beetjes kloppen; en, nu de industrie zich meer op elektrische voertuigen begint te concentreren, genetwerkte voertuigen, en infotainmentfuncties voor passagiers, het aantal sensoren kan aanzienlijk toenemen.

Om het probleem van het leeg raken van de batterij aan te pakken, UF Engineers hebben een nieuw type sensor ontwikkeld die zijn eigen energie creëert, levensduur van de batterij van auto's verlengen. Dr. Jennifer Andrew, Universitair hoofddocent bij de afdeling Materials Science &Engineering aan het Herbert Wertheim College of Engineering van de University of Florida, en haar team zijn de uitdaging aangegaan om sensoren steeds kleiner te maken in omvang en energieverbruik.

Werken met Dr. David Arnold, de George Kirkland Engineering Leadership Professor bij de afdeling Electrical &Computer Engineering, ze hebben een composiet magneto-elektrische nanodraadarray-sensor ontwikkeld die de werking van auto's bewaakt door middel van elektrische impulsen die worden gegenereerd door veranderende eigenschappen van de nanodraad zelf. De sensor heeft helemaal geen externe elektrische stroom nodig om te werken.

Elke nanodraad bestaat uit twee helften:bariumtitanaat, die piëzo-elektrische eigenschappen vertoont, wordt gecombineerd met kobaltferriet, een magnetostrictief materiaal. In aanwezigheid van een magnetisch veld, zoals die aanwezig is in de stalen tandwielen in een automotor, het kobaltferriet ondergaat een vormverandering, die een spanning geeft aan het piëzo-elektrische bariumtitanaat, waardoor een elektrische polarisatie wordt veroorzaakt. Door de nanodraadarray aan te sluiten op een gegevensverzamelbron, de elektrische impulsen die door het magneto-elektrische apparaat worden gegenereerd, kunnen worden gebruikt om de timing van de motor te detecteren of een slip door de wielsnelheid te detecteren. Functionele magneetveldsensoren worden gevormd door veel nanodraden parallel aan te sluiten.

De groep van Dr. Andrew meldde dat hun nanodraden significant sterkere magneto-elektrische coëfficiënten vertoonden (wat aangeeft dat er sterkere elektrische impulsen werden gegenereerd) dan traditioneel magneto-elektrisch materiaal. Deze sterkere elektrische impulsen betekenen dat aanvullende verbeteringen aan het apparaat van Dr. Andrew kunnen leiden tot nog kleinere sensoren. Het feit dat de sensoren geen externe elektrische energiebron gebruiken, draagt ​​bij aan hun aantrekkingskracht voor gebruik in door de bestuurder bijgewoonde en autonome elektrische voertuigen.