Hand

Bericht vom 15. August 2023

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von Bob Yirka, Tech Xplore

Ein Team von Maschinenbauingenieuren der Chung-Ang University, des Massachusetts General Hospital, der LS Materials und der Yonsei University hat herausgefunden, dass ein Handzylinder mit zerknitterten Aluminiumfolienkugeln beim Schütteln genug Strom erzeugen kann, um ein kleines LED-Gitter zum Leuchten zu bringen. In ihrem in der Fachzeitschrift Advanced Science veröffentlichten Artikel beschreibt die Gruppe andere im Zylinder verwendete Materialien und mögliche Einsatzmöglichkeiten für ein solches Gerät.

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Vielzahl von Materialien zur Erzeugung statischer Elektrizität verwendet werden kann und dass einige Konstruktionen diese Elektrizität einfangen können. Forscher haben vorgeschlagen, dass solche Geräte nützlich sein könnten, da der Strombedarf persönlicher Elektronik sinkt. Bei diesem neuen Versuch haben die Forscher Aluminiumfolie als Material zur Erzeugung statischer Elektrizität und zum Auffangen dieser statischen Elektrizität untersucht, um ein externes Gerät mit Strom zu versorgen.

Das vom Team gebaute Gerät hat die Form eines Zylinders mit einer Kappe oben und unten – etwa so groß wie eine Pringle-Dose. Das Rohr wurde aus einem Acrylsubstrat hergestellt, das mit einer Polytetrafluorethylenschicht bedeckt war. Die als Elektroden dienenden Kappen bestanden aus Aluminium. Anschließend knüllte das Team drei Bündel Aluminiumfolie zu Kugeln zusammen und legte sie in die Röhre.

Um Strom zu erzeugen, hielten die Teammitglieder die Röhre in einer Hand und schüttelten sie. Dadurch liefen die Aluminiumkugeln ineinander und rieben an den Wänden des Zylinders, wodurch statische Elektrizität erzeugt wurde. Dieser Strom wurde dann durch die Kappe geleitet, wo er über Drähte an ein externes Gerät übertragen wurde.

Das Forschungsteam stellte fest, dass das Gerät genug Strom produzieren konnte, um ein 500-LED-Lichtgitter und auch eine 30-Watt-Lampe zu betreiben. Insbesondere könnte ein solches Gerät an ein anderes bewegliches Gerät angeschlossen werden, um die Abhängigkeit von der Handkraft zu ersetzen, indem man es beispielsweise an eine Windmühle oder eine Wassermühle anschließt. Solche Geräte könnten auch zusammen mit anderen ähnlichen Geräten verwendet werden, um die erzeugte Strommenge zu erhöhen.

Mehr Informationen: Jin-ho Son et al, Recycled, Contaminated, Crumpled Aluminium Foil-Driven Triboelectric Nanogenerator, Advanced Science (2023). DOI: 10.1002/advs.202301609

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