Flexibler Nanogenerator: Stromerzeugung auf Schritt und Tritt
Wie kann man »Wearables« und andere tragbare Elektronik mit Strom versorgen? Im Normalfall kommt dafür ein handelsüblicher Akku zum Einsatz. Der muss natürlich regelmäßig aufgeladen werden. Viel praktischer wäre es jedoch, wenn diese Geräte fortlaufend geladen würden – zum Beispiel allein dadurch, dass man sie durch die Gegend trägt. Das verspricht ein Nanogenerator, den Forscher um Fang Yi vom Georgia Institute of Technology in Atlanta entwickelt haben.
Die Wissenschaftler nutzen dazu ein erstaunlich simples Design: Ein flexibler Gummiballon, dessen innere Oberfläche mit nanometergroßen Strukturen versehen wurde, umgibt eine Salzlösung als Elektrode, die über ein Kabel geerdet ist. Quetscht und dehnt man diesen Ballon, kommt es zu elektrostatischen Effekten, die sich als schwacher Wechselstrom nutzen lassen. Mit ihrer Vorrichtung an einer Schuhsole konnten die Wissenschaftler bei jedem Schritt 80 LEDs zum Blinken bringen. Einen ähnlich großen Effekt erzielten sie mit einem Generator in Form eines Armbands. Einfaches Tippen liefert ebenfalls Strom für die gleiche Menge LEDs.
Einen verwandten Generator hatten die Wissenschaftler bereits früher vorgestellt. Die entscheidende Neuerung in ihrer Studie ist die Flexibilität. Der saTENG (shape-adaptive Triboelectric Nanogenerator) eignet sich dadurch womöglich besser für den alltäglichen Einsatz. Auch verringert sich so der Verschleiß durch Reibung. Bislang haben sie allerdings erst die reinen Machbarkeitsstudien veröffentlicht. Wie ein wirklich praxistauglicher saTENG aussehen würde, erklären sie darin noch nicht.
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