Material: Strom aus Sonne, Wärme und Bewegung
Forscher belegen breite Möglichkeit zur Energiegewinnung praktisch
Föhn und Druck: Beides bewirkt hier den Stromfluss (Foto: oulu.fi)
Oulu (pte/12.06.2017/06:05) Ein neuartiges Material auf Basis
einer Perowskit-Struktur kann Energie sowohl aus Licht, Wärme als auch
mechanischer Verformung gewinnen. Das haben Forscher der Universität
Oulu nun praktisch nachgewiesen. Die gleichzeitige Stromgewinnung aus
drei verschiedenen erneuerbaren Quellen hat dem Team zufolge großes
Potenzial, beispielsweise für Sensoren oder Wearables, wo sie
langfristig Akkus sogar überflüssig machen könnte.
Getunt und getestet
Bereits im Februar hatten Yang Bai und sein Team an der Microelectronics Research Unit http://oulu.fi/microelectronics
damit aufhorchen lassen, dass ein Perowskit-Material namens KBNNO dazu
geeignet scheint, Umgebungsenergie aus drei verschiedenen Quellen
nutzbar zu machen. Jetzt haben sie in "Advanced Materials" den Nachweis
geliefert, dass diese Energiegewinnung auch wirklich klappt. Egal, ob
beim Bescheinen mit einer Lampe, Erhitzen mit einem Föhn oder
mechanischem Antippen: Die aktuell getestete Materialversion liefert
stets messbar Energie.
Möglich macht dies die Tatsache, dass KBNNO ein ferroelektrisches
Material ist, welches sowohl aufgrund von Wärme als auch durch
Verformungen eine elektrische Spannung produziert. Zudem sind Perowskite
eine Materialklasse, die aufgrund photoelektrischer Eigenschaften auch
in Solarzellen Anwendung finden. Die aktuelle Arbeit bestätigt auch Bais
im Februar geäußerte Vermutung, dass sich durch Änderungen der genauen
chemischen Zusammensetzung für die Stromgewinnung relevante
Eigenschaften des Materials optimieren lassen. Die nun vorgestellte
Mischung enthält Natrium, was zu einer geringeren Bandlücke führt.
Rasch zur Marktreife
Bai geht davon aus, dass die Technologie innerhalb weniger Jahre zur
Marktreife geführt werden kann. Denn die Herstellung von
Perowskit-Materialien ist einfach, das Team muss aber eine möglichst
optimale KBNNO-Mischung finden. Anfangs dürfte das Material dann Akkus
ergänzen und dafür sorgen, dass Geräte weniger oft geladen werden
müssen, so Bai. Langfristig könnten Akkus bei kompakten Geräten sogar
überflüssig werden. "Das wird die Entwicklung des Internet of Things und
von Smart Cities vorantreiben, wo stromverbrauchende Sensoren und
Geräte energetisch nachhaltig sein könnten", meint der Forscher.
Video: http://www.youtube.com/watch?v=coX0jk3gLsA
(Ende)
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