Elastisch, organisch, dünn – alles Eigenschaften, die man für gewöhnlich weder einem Kraftwerk noch einem Sensor zuschreibt. Ein neues Material, das Forschende der Schweizer Forschungseinrichtung Empa entwickelt haben, ist genau das: dünn, organisch, elastisch. Der Clou: Der elastische Kunststofffilm produziert Strom, wenn man ihn auseinanderzieht oder zusammenpresst.
Die Fähigkeit, mechanische Bewegungen in elektrische Ladungen umzuwandeln, verdankt der Gummi dem piezoelektrischen Effekt. Der Trick dahinter ist einfach: Die innere Polarisation des Gummis ändert sich, sobald man ihn mechanisch verformt.
Video: Das sind die Ziele von Empa
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Lange Zeit war der piezoelektrische Effekt nur von Kristallen bekannt. Da diese starr sind, konnte man den Effekt nur für bestimmte Anwendungen nutzen. Empa-Forscherin Dorina Opris und ihren Kollegen gelang es nun, sogenannte Elastomere, das sind verformbare Kunststoffe, mit piezoelektrischen Eigenschaften zu versehen.
Die Anwendungsmöglichkeiten für die neuartige Gummifolie sind vielfältig. Es ließen sich zum Beispiel smarte Drucksensoren bauen. Denn wenn man das Material zusammendrückt, entsteht ein elektrischer Impuls, den Geräte empfangen und interpretieren können. Auch eine sensible, „fühlende“ Haut für Roboter ist denkbar. Außerdem könnte die Folie in Kleidung nützlich sein, um die Aktivitäten des Trägers zu überwachen oder aus dessen Bewegung Strom zu generieren.
Bei Herzschlag Strom
„Wahrscheinlich könnte man dieses Material sogar nutzen, um Energie aus dem menschlichen Körper zu gewinnen. Man könnte es zum Beispiel in der Nähe des Herzens implantieren, um aus den Herzschlägen Strom zu erzeugen“, sagt Dorina Opris. So ließen sich Herzschrittmacher oder andere implantierte Geräte antreiben. Operative Eingriffe für einen Batteriewechsel wären dann nicht mehr nötig. Ein eindrucksvolles Beispiel dafür, wie sich mit molekularem Design und guter Synthesechemie neuartige Materialien mit vorherbestimmbaren Eigenschaften erzeugen lassen. (Text: mit Empa)
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