Nanogeneratoren als neue Energietechnologie

Professor Zhong Lin Wang zu Gast an der TUHH

24.06.2014

Die Technische Universität Hamburg (TUHH) begrüßt am 25. Juni 2014 Professor Zhong Lin Wang vom Georgia Institute of Technology, Atlanta. Unter dem Titel „Nanogenerators as new energy technology and piezotronics for functional systems“ beleuchtet der Professor für Materialwissenschaften die Grundlagen von Nanogeneratoren und ihre vielseitigen Einsatzmöglichkeiten in der Messtechnik, Medizin und im täglichen Gebrauch mobiler technischer Geräte. Das Kolloquium des Sonderforschungsbereichs Maßgeschneiderte Multiskalige Materialsysteme beginnt um 17:15 Uhr in Gebäude K, Raum 0506, Denickestraße 15, 21073 Hamburg.

Unter der Leitung von Professor Wang hat ein Forscherteam vom Georgia Institute of Technology ein Verfahren entwickelt, um aus bislang ungenutzter Bewegungsenergie Strom zu gewinnen. Ob in der Sensorik, in der Medizintechnik oder auch in der Unterhaltungselektronik – überall steht mechanische Energie in Form von Schwingungen, Schall oder Körperbewegungen zur Verfügung. Sogenannte Nanogeneratoren, ermöglichen es, die mechanische Energie in elektrische umzuwandeln. Sie funktionieren nach dem piezoelektrischen Effekt: Dieser beschreibt das Auftreten einer elektrischen Spannung an Festkörpern, wenn sie elastisch verformt werden. So kann beispielsweise eine LED-Lampe durch einen Nanogenerator leuchten, der zwischen zwei Fingern gerieben wird. Im Inneren der foliendicken Stromerzeuger befinden sich Nanodrähte aus Zinkoxid, in denen eine elektrische Spannung entsteht, wenn sie minimal gestreckt oder gestaucht werden. Kleine Bewegung reichen aus, um Strom fließen zu lassen. Elektronik, die auf diesem Prinzip basiert, wird auch Piezotronik genannt.

Wang und seine Kolleginnen und Kollegen präsentierten jüngst auf einer Konferenz der American Chemical Society die ersten kommerziell einsetzbaren Nanogeneratoren. Diese könnten zukünftig mobile Geräte mit Strom versorgen, der aus Körperbewegungen der Nutzer gewonnen wird. „Unsere Nanogeneratoren werden das Leben in der Zukunft verändern. Ihr Potenzial ist eigentlich nur durch unsere Vorstellungskraft beschränkt", sagte Wang. Die Mikrokraftwerke sind bereits in der Lage, handelsübliche Displays, LEDs und Laserdioden mit Energie zu versorgen. Wangs Vision geht aber weit darüber hinaus: Ein Handy, das sich in einer Hosentasche befindet, könnte künftig allein durch das Laufen seines Besitzers geladen werden. Oder implantierte Insulinpumpen allein durch den Herzschlag angetrieben werden.

In seinem Vortrag beleuchtet Wang neben den Grundlagen und Einsatzmöglichkeiten von Nanogeneratoren auch die Piezotronik und ihre Anwendung in Sensoren, Touchpads und mobilen elektronischen Geräten.

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