Energy-Harvesting mit Hand als Elektrode

27. März 2014, 00:29 Uhr
Energy-Harvesting mit Hand als Elektrode
Energy-Harvesting mit Hand als Elektrode

Es ist weithin bekannt und von praktisch allen Elektronikern auch schon „live“ erlebt, dass der menschliche Körper ganz gut Strom leitet. Jetzt wird genau diese Eigenschaft dazu benutzt, daraus eine Elektrode eines kleinen Friktionsgenerators zu machen. Die „Body Contact Electrode" ersetzt die Masse-Elektrode in vorhergehenden Versionen des Generators, was für portable Geräte eher unpassend war.

Forschern der Peking University in Beijing (China) gelang nun ein Generator, der besser für portable Anwendungen geeignet ist. Ein entsprechender Artikel wurde in der Zeitschrift Applied Physics Letters veröffentlicht. Der neue Generator hört auf das Akronym STEG (Single-friction-surface TriboElectric Generator) Beim triboelektrischen Effekt handelt es sich um das Phänomen, dass bestimmte Materialien bei Reibung elektrisch geladen werden. Man kennt dies als Ursache statischer Elektrizität. Mit STEG kann man solche Ladungen ernten und damit Low-Power-Anwendungen versorgen.

Zum Test wurde die Frontseite eines Mobiltelefons mit einer flexiblen und transparenten Schicht aus STEG-Material beschichtet. Die Körperkontaktelektrode befand sich auf der Rückseite, um einen geschlossenen Stromkreis zu bilden. Die Forscher konnten demonstrieren, dass sowohl das Klopfen auf das Telefon mit der Handfläche als auch Tippen mit den Fingern zur Verschiebung von Elektronen zwischen der Haut und der STEG-Schicht führte. Bei wiederholtem Klopfen/Tippen verschob sich die Ladung zwischen Haut und Schicht hin und her.
Auch wenn der triboelektrische Effekt an sich gut verstanden war, bestand die Schwierigkeit doch darin, diesen Effekt technisch zu nutzen. Beim Ersatz der Masseelektrode durch eine Körperelektrode stieg überraschend der Strom und damit auch die transportierte Ladung.

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