Neuer Generator verwandelt Schnee in Strom
Physiker der University of California nutzen triboelektrischen Effekt auf gezielte Weise aus
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Eiskristall: Schneeflocken liefern Energie (Foto: unsplash.com, Damian McCoig) |
Los Angeles (pte002/17.04.2019/06:05) Forscher der University of California (UCLA) http://ucla.edu haben einen Generator entwickelt, der Strom erzeugt, wenn Schnee drauf fällt. Er ist billig, klein, dünn und flexibel wie eine Kunststofffolie. "Das Gerät kann in abgelegenen Regionen eingesetzt werden, weil es sich selbst mit Strom versorgt", sagt Myung Ki Hong. "Es kann Schneemengen messen sowie Windrichtung und dessen Geschwindigkeit." Er nennt sein Gerät einen schneebasierten triboelektrischen Nanogenerator, kurz "TENG".
Spiel der Elektronen
Der triboelektrische Effekt tritt auf, wenn sich zwei Materialien berühren, von denen eines einen Überschuss an Elektronen hat, das andere hingegen einen Mangel. Wenn es gelingt, die überschüssigen Elektronen einzufangen und zu kanalisieren, ehe sie im anderen Material verschwinden, wird Strom erzeugt.
Das neue Gerät, an dessen Entwicklung auch der UCLA-Chemiker Richard Karner beteiligt war, nutzt aus, dass Schneeflocken positiv geladen sind, also einen Mangel an Elektronen aufweisen. Das Gerät selbst besteht aus Silikon, einem gummiähnlichen Material aus Siliziumoxid, das mit anderen Elementen wie Wasserstoff und Kohlenstoff angereichert ist. Silikon ist negativ geladen, hat also einen Überschuss an Elektronen. Der "snow TENG" wird per 3D-Drucker hergestellt.
Generator unter den Schuhen
Maher El-Kady, ebenfalls an der Entwicklung beteiligt, erklärt den Sinn des Gerätes so: 30 Prozent der Erde seien ständig mit Schnee bedeckt. Solarmodule produzieren oft keinen oder nur sehr wenig Strom, wenn sie mit Schnee bedeckt sind. Das Gerät könne mit den Modulen kombiniert werden, sodass sich kontinuierlich Strom erzeugen lässt.
Wenn die Silikon-Folie unter einen Schneeschuh oder Ski geklebt würde, könnte der Wintersportler mit Strom versorgt werden, etwa für sein Smartphone. Die Forscher denken auch daran, sie in Kleidung zu integrieren, sodass bei Schneefall Strom fließt.
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