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Piezotex

Piezoelektrische Fasern für Energy Harvesting

56/2012

Piezoelektrische Werkstoffe gewinnen mit dem Aufkommen energieautarker Produkte immer mehr an Bedeutung. Bestes Beispiel ist der Regenschirm "LightDrops" des Designer Sang-Kyun Park, bei dem die piezoelektrischen Eigenschaften des Kunststoffs PDVF in einer nur wenige Mikrometer dicken Membranfolie ausreichen, um die Bewegungsenergie von Regentropfen in Licht zu überführen. Die elektrische Energie wird von den in den Schirm integrierten LED genutzt, um bei starkem Regen hell aufzuleuchten.

 

US-Forscher sind am Georgia Institute of Technology einen Schritt weiter gegangen. Sie haben aus piezoelektrischen Nanodrähten erstmals einen winzigen Generator konzipiert und umgesetzt, der ausreichende Energie aus der Bewegung des Körpers erzeugt, um ein Smartphone oder einen Herzschrittmacher zu versorgen. Die Wissenschaftler um Prof. Wang arbeiten mit einer dünnen Gold-Chrom-Elektrode, auf die mehrere Schichten aus einer PMMA-Lage und Zinkoxid-Nanodrähten aufgetragen werden. Im Experiment konnte an einem 3 Quadratzentimeter großen Piezoelement bei einer Vorformung von 4% in der Sekunde eine Spannung von 2 Volt festgestellt werden.

 

In dem europäischen Forschungsprojekt Piezotex werden derzeit unter Leitung schwedischer Wissenschaftler weitere Fasermaterialien mit piezoelektrischen Eigenschaften für die Produktentwicklung qualifiziert. Vor allem mit Blick auf ihren Nutzwert für intelligente Textilien in gewöhnlichen Anwendungen versprechen sich die Forscher zahlreiche Potenziale. So sollen durch Entwicklung eines PVDF-Garns elektrische Komponenten in Textilien integriert werden. Beispielanwendungen wären Sportbekleidung mit die Körperfunktionen überwachenden Sensoren oder Arbeitsabläufe unterstützende Textilien.


Link zum Piezotex-Projekt: http://www.mnt-era.net/mnt-era-net-success-stories/2010-45-Piezotex.pdf

 

 

Bild: Regenschirm "LightDrops" (Design: Sang-Kyun Park)

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