Nanogenerator erzeugt Strom aus Lärm

Forscher von der Queen Mary University of London QMUL ist in Zusammenarbeit mit Microsoft gelungen, Strom aus Lärm zu erzeugen. Ein Nanogenerator der Größe eines Lumia 925 erzeugt genügend Strom, um von Steckdosen unabhängig zu sein.

Nanogeneator aus Zinkoxid - Strom aus Lärm
Nanogeneator aus Zinkoxid – Strom aus Lärm (Quelle: conversations.nokia.com)

Nanostäbchen mit piezoelektrischen Eigenschaften

Als Basis des Nanogenerators nutzen die Forscher Zinkoxid. Dieses wird in einer Art Nano Graffiti auf eine Kunststoffschicht gesprüht. Es können auch andere Materialen als Basis verwendet werden (auch Papier). Anschließend muss es in einem Ofen bei 90°C gebacken werden. Durch die Hitze entstehen chemische Reaktionen, durch die flächendeckend winzig kleine Nanostäbchen an Zinkoxid wachsen. Das Verfahren lässt sich anscheinend ohne Weiteres hoch skalieren, d.h. auch auf größere Flächen übertragen.

Zinkoxid Nanostäbchen
Zinkoxid Nanostäbchen (Quelle: qmul.ac.uk)

Zinkoxid besitzt piezoelektrische Eigenschaften. Unter Einwirkung einer Verformung durch eine äußere Kraft erzeugen piezoelektrische Werkstoffe eine Spannung – ähnliche wie bei dieser flügellosen Windkraftanlage → Windhalme. Normalerweise wird dabei Gold als elektrischer Kontakt verwendet. Beim Lumia 925 konnten die Forscher jedoch eine Methode entwickeln, um eine günstigere Aluminiumfolie zu verwenden.

Die Nanostäbchen aus Zinkoxid werden durch Schallwellen von Umgebungslärm in Schwingungen versetzt und erzeugen durch wechselnden Verformungen eine elektrische Spannung. Im Forschungsaufbau konnten insgesamt 5 Volt erzeugt werden, was reicht, um ein Smartphone aufzuladen.

Strom aus Lärm – inspiriert durch Rockmusik

Die besten Entwicklungen entstehen unverhofft. So auch die, Strom aus Lärm zu erzeugen. Laut einer Studie der QMUL wird die Leistung von Solarzellen bis zu 40% gesteigert, wenn man sie mit Rock- oder Popmusik beschallt. Inspiriert vom Ergebnis entwickelten die Forscher den Nanogenerator aus Zinkoxid.

Die Möglichkeiten, Strom aus Lärm zu erzeugen, sind enorm. Kein Ort auf der Welt ist vollkommen still. Überall entsteht Lärm aufgrund Schallwellen:

  • durch Verkehr
  • durch das Rascheln der Blätter im Wald
  • durch sich unterhaltende Menschen
  • durch Sportveranstaltungen
  • sogar durch den Herzschlag
  • etc.

Es wäre also möglich, Schallschutzwände in Städten mit Zinkoxid Nanostäbchen zu beschichten und aus dem Verkehrslärm Energie zu erzeugen. Ist das Smartphone leer, muss es einfach angeschrieen werden und es lädt sich von selbst :-).

Die wohl bemerkenswerteste Möglichkeit ist, den Nanogenerator in der Medizintechnik einzusetzen. So müssten Herzschrittmacher nur noch einmal eingepflanzt werden. Die Energie aus dem Nanogenerator reicht ein Leben lang aus, um den Schrittmacher zu betreiben.

Die Technologie kann auch dazu verwendet werden, die Wirkungsgrade von erneuerbaren Energien zu erhöhen, indem Hybridanlagen (die z.B. Thermoelektrik nutzen) errichtet werden. Solarzellen auf Dächern von Bussen oder Lastwagen könnten Energie aus der Sonne gewinnen, wobei der entstehende Lärm der Maschinen und des Verkehrs durch die Nanogeneratoren in elektrische Energie umgewandelt würde.

Welche Möglichkeiten siehst Du? Wofür würdest Du den Generator einsetzen? Ich freue mich auf Deinen Kommentar.

Über Stefan Reinsprecht 148 Artikel
Hi, ich bin Stefan Reinsprecht, der Herausgeber von Netzkonstrukteur. Als Maschinenbauingenieur mit jahrelanger Erfahrung in der Konstruktion und Entwicklung interessiere ich mich sehr für technische Dinge. Hier erfährst Du Neuigkeiten, aber auch Grundlagen. Viel Spaß beim Lesen. Du findest mich auf Google+, Twitter oder Xing.

1 Kommentar

  1. Das hört sich echt genial an.
    Da die Autos wahrscheinlich zukünftig durch andere Antriebe immer leiser werden, wird sich das Thema auf der Straße irgendwann nicht mehr stellen, denke ich. Aktuell ist der Lärm der Deutschen Bahn beim und im Mittelrheintal ein großes Thema. Da könnte ich mir einen hohen Nutzungsgrad vorstellen.
    Reduziert sich eigentlich der Lärm um die Menge, die in Strom umgewandelt wird?
    Kann man das durchsichtig herstellen? Ich sitze grad auf meiner Terrasse und ärger mich über die Autos, die in 10 Meter Entfernung immer wieder die Dorfstraße passieren und selbst beim Langsam fahren durch die Reflektion an den Hauswänden nervenden Lärm produzieren. Hier wünschte ich mir eine transparente schallschluckende Folie 3x1m, von deren Strom mein Tablet leben könnte, mit dem ich grad schreibe 😉

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