Neues, batterieloses, energieautarkes Notfallzelt kann als Notstromversorgung für die Kommunikation kleiner Geräte dienen
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Ein Team von Ingenieuren hat ein leichtes „magnetoelastisches Zelt“ entwickelt, das Strom aus Wind, menschlichen Bewegungen und sogar Umgebungsgeräuschen erzeugen kann und damit möglicherweise eine neue Möglichkeit bietet, kleine Sensoren und tragbare Geräte ohne Batterien mit Strom zu versorgen.
Die Forschungsarbeit unterstreicht das wachsende Interesse an batterielosen Mikrostromsystemen, insbesondere für Anwendungen in den Bereichen Umweltüberwachung, intelligente Infrastruktur und Katastrophenschutz.
Der von Forschern der Nanyang Technological University ( NTU) in Singapur beschriebene Prototyp nutzt ultradünne Schichten aus magnetoelastischem Material , die elektrischen Strom erzeugen, wenn sie sich biegen oder vibrieren. Zu einer zeltartigen Struktur zusammengesetzt, kann das Material Energie aus mehreren Umgebungsquellen gleichzeitig gewinnen.
In Tests erzeugte das Zelt selbst bei schwachem Luftstrom oder niederfrequenten Schwingungen genügend Strom, um LEDs, kleine Sensoren und energiesparende Elektronik zu betreiben. Den Forschern zufolge könnte die Technologie tragbare Geräte, ferngesteuerte Umweltmessgeräte und Sensoren in Katastrophengebieten unterstützen, in denen herkömmliche Stromquellen nicht verfügbar sind.
Von Zelten zu stromerzeugender Kleidung
Das Team weist darauf hin, dass das Zelt wasserdicht, flexibel und kostengünstig ist, wodurch es sich für den Einsatz unter rauen Außenbedingungen eignet . Zukünftige Versionen könnten skaliert werden , um größere Sensornetzwerke zu versorgen , oder in Kleidung und Ausrüstung integriert werden, um kontinuierlich Energie zu gewinnen.
Laut Physicsworld.comhängt die nächste Generation der Bioelektronik – von tragbaren Sensoren bis hin zu implantierbaren medizinischen Geräten – davon ab, nachhaltige Wege zu finden, um Technologie direkt aus dem menschlichen Körper mit Energie zu versorgen. Herkömmliche Methoden wie piezoelektrische und triboelektrische Systeme wandeln mechanische Bewegung durch Kompression oder Reibung in Elektrizität um, doch ihre Leistung leidet unter Feuchtigkeit und einer begrenzten Ladeeffizienz.
Forscher an der UCLA Samueli School of Engineeringunter der Leitung von Jun Chen haben eine bahnbrechende Alternative vorgestellt: eine weiche magnetoelastische Polymermischung, die bei Biegung oder Dehnung Strom erzeugt. Im Gegensatz zu starren Metalllegierungen, die zwar magnetoelastisch sind, für den biologischen Einsatz jedoch viel zu steif sind, ahmt dieses neue Material die Flexibilität von menschlichem Gewebe nach und behält gleichzeitig eine starke magnetische Reaktionsfähigkeit bei.
Ihre Ergebnisse, veröffentlicht in„Nature Materials“veröffentlicht wurden, deuten darauf hin, dass magnetoelastische Polymere selbstversorgte tragbare und implantierbare Geräte ermöglichen könnten, die Langlebigkeit, Wasserdichtigkeit und Anpassungsfähigkeit für biomedizinische und umweltbezogene Anwendungen in der Praxis vereinen.
Weiterführende Literatur:
