Durch Schütteln von Alufolie kann Strom erzeugt werden

Es könnte helfen, kleine Geräte mit Strom zu versorgen (und Sie können ein schnelles Training einbauen).

Von Charlotte Hu | Veröffentlicht am 11. August 2023, 10:00 Uhr EDT

Das Herumschütteln einiger zerknitterter Alufolienbällchen scheint keine sehr produktive Handlung zu sein. Aber überraschenderweise kann es genug Strom erzeugen, um eine kleine LED-Leuchte zu betreiben. Das zeigt zumindest ein kürzlich in der Fachzeitschrift „Advanced Science“ beschriebenes Experiment.

Die herumrasselnden zerknitterten Folienkugeln sind Teil eines röhrenförmigen Geräts namens triboelektrischer Nanogenerator, den die Forscher konstruiert haben, um die Energie der Bewegung zu nutzen. Durch das Spiel mit den Ladungen, die durch Kontaktelektrisierung und elektrostatische Induktion (denken Sie an statische Elektrizität) erzeugt werden, kann mechanische Energie in Elektrizität umgewandelt werden.

Das erste Gerät dieser Art, das diese Art von Physik zur Energiegewinnung nutzt, geht auf eine Studie von Zhong Ling Wang von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking und seinen Kollegen aus dem Jahr 2012 zurück. Ähnliche Ideen, etwa die Umwandlung der von Schallwellen erzeugten mechanischen Energie in Strom, gibt es ebenfalls schon seit etwa einem Jahrzehnt.

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Seitdem wurde diese Idee viele Male wiederholt, wobei verschiedene Forschungsgruppen die Materialien austauschten und verschiedene Designs testeten. Eine solche Technologie könnte Anwendung für Smart Homes, Mehrzweckkleidung und andere Fernsensoren finden.

Diese aktuelle Version in Advanced Science schlägt Folienkugeln als Möglichkeit vor, sowohl Strom zu erzeugen als auch gebrauchte Aluminiumfolie zu recyceln, die sonst im Müll landen würde.

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Dem Papier zufolge besteht dieses Gerät „hauptsächlich aus einem Acrylsubstrat, einer ladungsinduzierenden Schicht aus Polytetrafluorethylen (PTFE), oberen und unteren Aluminiumelektroden und zerknitterter Aluminiumfolie.“ Die positiv geladenen Folienkugeln transportieren beim Schütteln Elektronen von einer Elektrode zur anderen.

Dieser Mechanismus kann in Wechselwirkung mit der ihn umgebenden Luft ein elektrisches Feld erzeugen, das eine wichtige Rolle im Lade- und Entladezyklus spielt, der häufig bei Batterien auftritt. Bei diesem Vorgang kann nur eine kleine Menge Saft entstehen.

Während diese winzige Energiemenge möglicherweise nie in der Lage sein wird, ernsthafte elektronische Geräte wie einen Flachbildfernseher mit Strom zu versorgen, könnte sie in ein leichtes, tragbares Ladegerät integriert werden. Die Forscher testeten es an kleineren Geräten wie 500 Leuchtdioden (LEDs) und kommerziellen 30-W-Lampen und es schnitt gut ab.

Sehen Sie sich das Gerät unten bei der Arbeit an:

Charlotte ist stellvertretende Technologieredakteurin bei Popular Science. Sie möchte verstehen, wie sich unser Verhältnis zur Technologie verändert und wie wir online leben. Kontaktieren Sie den Autor hier.