Funkwellen führen Smartwatches Strom zu
Penn-State-Wissenschaftler versprechen eine fast überall verfügbare Alternative zu Batterien
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Neuer Stromerzeuger wird direkt auf die Haut geklebt (Foto: Larry Cheng/psu.edu) |
State College (pte003/29.03.2021/06:10)
Elektromagnetische Wellen, die praktisch überall vorhanden sind, lassen sich zur Stromversorgung von tragbaren elektronischen Geräten nutzen. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Huanyu "Larry" Cheng, Professorin für Ingenieurswissenschaften und Mechanik an der Pennsylvania State University https://www.psu.edu/ in State College hat eine entsprechende elektrische Schaltung entwickelt. Es handelt sich um eine Rectenna (aus dem Englischen von rectifying antenna, gleichrichtende Antenne), eine Schaltungsanordnung, die hochfrequente elektromagnetische Wellen, wie sie beispielsweise der Mobilfunk nutzt, empfängt und in Gleichstrom umwandelt.
[b]Stromerzeuger wird auf die Haut geklebt[/b]
Das System ist so ausgelegt, dass es auch funktioniert, wenn es verbogen oder gedehnt wird. Aus diesem Grund kann es direkt auf die Haut des Unterarms geklebt werden, um etwa eine Smartwatch zu versorgen, die Körperfunktionen überwacht.
Es gibt bereits mehrere Systeme, die gerade so viel Strom erzeugen, dass es für kleine elektronische Geräte reicht. Eins basiert auf Solarzellen, doch die liefern nur, wenn es hell ist. In der Nacht muss die eingebaute Batterie helfen. Andere setzen die Bewegungen des Körpers um. In einer Ruhephase pausieren auch sie. Das gilt auch für piezoelektrische Stromerzeuger, die in den Sohlen von Schuhen stecken. Und Stromerzeuger, die Temperaturunterschiede nutzen, fallen im Sommer schnell aus, wenn die Differenzen zu klein sind.
[b]Ziel ist eine kontinuierliche Stromversorgung[/b]
„Wir wollen keine dieser Stromquellen ersetzen", beteuert Cheng. „Unser Ziel ist eine kontinuierliche sichere Stromversorgung." Das System der Penn-State-Forscher und ihrer Kollegen hat nur einen Nachteil: Es erzeugt weniger Strom als die anderen Alternativen für integrierte Akkus. Für die meisten Geräte reicht es jedoch aus.
„Unsere nächsten Schritte werden darin bestehen, miniaturisierte Versionen dieser Schaltungen zu entwickeln und an der Entwicklung der Dehnbarkeit des Gleichrichters zu arbeiten", sagte Cheng. Es sei jedoch eine Plattform, die sich problemlos mit anderen Modulen kombinieren lässt. Sie könne auch problemlos erweitert oder an neue Anwendungen angepasst werden.
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