Energie aus Wasser und Silizium: Neuer Nano-Generator macht smarte Gadgets unabhängiger
Smarte Gadgets und Smartphones sind aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken – doch ihre begrenzte Akkulaufzeit bereitet oft Ärger. Um dieser Herausforderung zu begegnen, setzen Forscher vermehrt auf „Energy Harvesting“, also die Nutzung ungenutzter Energiequellen. Ein bekanntes Beispiel sind Automatikuhren, die durch Bewegungen des Handgelenks angetrieben werden.
Ein europäisches Forschungsteam unter Leitung der Technischen Universität Hamburg (TUHH) verfolgt nun einen innovativen Ansatz: Im Projekt „BlueMat: Revolution durch Wasser“ entwickelten die Wissenschaftler einen „Intrusion-Extrusion-Generator“, der Reibungsenergie aus der Bewegung von Wasser durch nanometerfeine Silizium-Poren in elektrische Energie umwandelt.
Der Wirkungsgrad des Generators liegt derzeit bei neun Prozent – auf den ersten Blick nicht sehr hoch, aber für einen Nano-Generator dieser Art ein bedeutender Fortschritt. Entscheidend für den Erfolg war die Entwicklung präzise kontrollierter Siliziumstrukturen, die elektrisch leitfähig, nanoporös und wasserabweisend sind. „Sie ermöglichen eine präzise Steuerung der Wasserbewegung und bilden die Grundlage für stabile und skalierbare Energieumwandlungsprozesse“, erklärt Dr. Manuel Brinker von der TUHH.
Die Vorteile der Technologie liegen nicht nur in ihrer Stabilität und Skalierbarkeit, sondern auch in den verwendeten Materialien: Es werden keine speziellen Flüssigkeiten benötigt, und Silizium ist als häufig vorkommendes Halbleitermaterial gut verfügbar. Dadurch eignet sich der Generator für verschiedene Anwendungen – von energieautarken Sensoren über smarte Kleidung bis hin zu Wearables wie Fitness-Trackern, die künftig ohne Aufladen auskommen könnten.
Für Smartphones reicht die Energieausbeute allerdings voraussichtlich nicht aus, da deren Stromverbrauch durch leistungsstarke Prozessoren und hochauflösende Displays weiter steigt. Dennoch könnten solche Generatoren künftig als Ergänzung dienen – ähnlich wie Solarzellen am Elektroauto, die zur Reichweitensteigerung beitragen.
Mit weiterer Forschung soll der Wirkungsgrad des Generators noch deutlich gesteigert werden, sodass die Vision einer nachhaltigen und autonomen Energieversorgung für viele kleine Elektronikgeräte in greifbare Nähe rückt.
Tag:
2025-11-12 09:12:31
