Mikrogenerator 2.0 nutzt Temperaturdifferenz

Ansatz der Technischen Universität Eindhoven auf Basis von Drähten macht Batterien obsolet. [...]

Jeder Punkt ist ein thermoelektrischer Generator. (c) Daniel Vakulov, tue.nl

Mit einem Mikrogenerator, der Energie zur Stromerzeugung aus der Temperaturdifferenz zwischen seinem Untergrund und der Umgebung nutzt, will Daniel Vakulov von der Technischen Universität Eindhoven Sensoren betreiben, die wenig Strom benötigen. Batterien seien dann nicht mehr nötig.

Werden bestimmte Werkstoffe erwärmt, geben sie ihre Energie in Form von Wärme wieder ab. Wenn es sich jedoch um extrem dünne Drähte handelt, gelingt das nicht. Sie entledigen sich der aufgezwungenen Energie in Form von Strom. Drähte mit einem Durchmesser von 0,1 Mikrometer können die Energie nicht durch Bewegung abgeben, weil sie dafür zu klein sind. Strom können sie jedoch transportieren, sagt Vakulov.

Drähte aus Indiumantimonid

Der junge Forscher hat bei seinen Experimenten Drähte aus Indiumantimonid eingesetzt, die in einem Reinraum der niederländischen Hochschule hergestellt wurden. Sein Prototyp sieht aus wie ein Streifen Klebeband, auf dem sich regelmäßig angeordnete dunkle Quadrate befinden. „Jedes dieser Quadrate ist ein thermoelektrischer Generator“, so Vakulov. Der Kunststoff sei sowohl das Trägermaterial als auch ein elektrischer und thermaler Isolator.

Jedes Quadrat hat eine Kantenlänge von nur einem halben Millimeter und besteht aus einer Mio. Drähten. Und jeder ist lediglich vier Mikrometer lang. Bei einem Temperaturunterschied von drei Grad Celsius zwischen Ober- und Unterseite kommt der Generator auf eine Leistung von 40 Mikrowatt. Das ist zwar nicht sonderlich viel, doch ein paar hundert davon passen dem Experten nach auf einen Fingernagel. Schließe man diese zusammen, ließe sich damit eine Leistung generieren, die für die Versorgung beispielsweise von Sensoren ausreicht.


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