Forscher der RMIT University konstruieren revolutionären piezoelektrischen Stromerzeuger mit Zinkoxid
Melbourne (pte014/25.01.2021/11:30) – Ein neuartiger Generator von Forschern der RMIT University https://www.rmit.edu.au/ revolutioniert die Stromversorgung von tragbarer Elektronik und selbst von Herzschrittmachern. Das Gerät ist 100.000-mal dünner als ein menschliches Haar und achtmal effizienter. Es basiert auf dem piezoelektrischen Prinzip. Bestimmte Werkstoffe und Werkstoffkombinationen erzeugen elektrischen Strom, wenn sie unter Druck geraten.
Zinkoxid statt Blei
“Die leistungsstärksten nanodünnen Piezoelektrika der Gegenwart basieren auf Blei, einem toxischen Material, das nicht für biomedizinische Zwecke geeignet ist”, sagt RMIT-Elektrotechniker und Forschungsleiter Nasir Mahmood. Das neue Material basiere auf ungiftigem Zinkoxid, das sehr leicht ist und sich gut mit dem wichtigsten Material der Elektronik, mit Silizium, kombinieren lasse.
Das Material wird erhitzt, bis es flüssig ist. Beim Abkühlen bildet sich auf der Oberfläche durch Kontakt mit dem Sauerstoff der Luft eine hauchdünne Schicht, wie beim Abkühlen von fetthaltiger Milch, nachdem sie gekocht hat. Diese Haut wird abgelöst und per Druckverfahren in einen piezoelektrischen Generator verwandelt, der 1,1 Nanometer dick ist. Laut Mahmood ist es möglich, große Flächen in sehr kurzer Zeit herzustellen. Das senke die Kosten, die ohnehin gering sind, weil das Material sehr preiswert sei und wenig davon gebraucht werde.
Blutdruck treibt Generator an
Kombiniert mit einem kleinen Gewicht, das sich bewegt, wenn man geht, lässt sich so Strom erzeugen. Noch einfacher geht es mit einem Generator, der in Schuhe integriert wird. Bei jedem Schritt erzeugt er Strom, kombiniert mit einer winzigen Batterie ist sogar eine kontinuierliche Stromversorgung möglich. Soll er zur Stromversorgung eines Herzschrittmachers eingesetzt werden, reicht der wechselnde Blutdruck als mechanischer Antrieb aus.
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