Piezoelement soll Internet der Dinge revolutionieren

Vom Herzschrittmacher bis zum Flugzeug – ein verzerrter Kristall könnte Strom in ausreichender Menge liefern, um die Nutzung des IoT massiv nachhaltiger und günstiger zu machen. [...]

Foto: LarsNissen/Pixabay

Forscher der University of Waterloo und der University of Toronto machen die Stromversorgung von Milliarden Sensoren und Sendern für das Internet der Dinge, die die Daten an eine Steuerzentrale übertragen, sicherer.

Das Konzept basiert auf dem piezoelektrischen Prinzip, das zwar seit Langem bekannt ist, aber für anspruchsvollere Anwendungen zu wenig Strom erzeugt. Dieses Manko hat das Team um die Waterloo-Forscher Dayan Ban und Asif Khan nun ausgeräumt.

Elektrische Energie aus Druck

„Unser Durchbruch wird erhebliche soziale und wirtschaftliche Auswirkungen haben, indem wir unsere Abhängigkeit von nicht erneuerbaren Energiequellen verringern. Wir brauchen diese energieerzeugenden Materialien in diesem Moment dringender als zu irgendeinem anderen Zeitpunkt in der Geschichte“, ist Khan überzeugt.

Bei piezoelektrischen Materialien wird Druck in elektrische Energie umgewandelt. Die kanadischen Forscher nutzen keine natürlich vorkommenden Mineralien, die diesen Effekt aufweisen, sondern züchten einen Einkristall, basierend auf Kupferchlorid. Darauf wenden sie ein chemisches Verfahren namens Jahn-Teller-Effekt an, der die schöne gleichmäßige Kristallstruktur verzerrt.

Unordnung, ansonsten oft ungewollt, führt in diesem Fall zum Ziel – eine größere Energieausbeute, auch wenn der Druck nur gering ist. Künftig könnten, so die Wissenschaftler, die Vibrationen eines Flugzeugs dessen sensorischen Überwachungssysteme mit Strom versorgen. Ebenso könnte der Herzschlag Energie für einen Herzschrittmacher liefern.

Assistenz vom Superkondensator

Bei unregelmäßigen Vibrationen oder Drücken, die beispielsweise bei Maschinen auftreten, die nicht rund um die Uhr laufen, könnte ein Piezoelement mit einem Superkondensator gekoppelt werden, der in Stillstandzeiten Strom liefert. Der Generator könnte praktisch überall eingesetzt werden, denn mit 2,5 Zentimetern im Quadrat und der Dicke einer Visitenkarte fällt er kaum auf.

Die batterielose Versorgung von Systemen, die im energieintensiven Internet der Dinge eingesetzt werden, ist aus zwei Gründen wichtig. Zum einen schont der Verzicht auf Batterien die Umwelt, zum anderen wird der regelmäßige Austausch von Akkus überflüssig, der äußerst personalintensiv und damit teuer ist.

(www.pressetext.com)


Mehr Artikel

Frauen berichten vielfach, dass ihre Schmerzen manchmal jahrelang nicht ernst genommen oder belächelt wurden. Künftig sollen Schmerzen gendersensibel in 3D visualisiert werden (c) mit KI generiert/DALL-E
News

Schmerzforschung und Gendermedizin

Im Projekt „Embodied Perceptions“ unter Leitung des AIT Center for Technology Experience wird das Thema Schmerzen ganzheitlich und gendersensibel betrachtet: Das Projektteam forscht zu Möglichkeiten, subjektives Schmerzempfinden über 3D-Avatare zu visualisieren. […]

News

KI ist das neue Lernfach für uns alle

Die Mystifizierung künstlicher Intelligenz treibt mitunter seltsame Blüten. Dabei ist sie weder der Motor einer schönen neuen Welt, noch eine apokalyptische Gefahr. Sie ist schlicht und einfach eine neue, wenn auch höchst anspruchsvolle Technologie, mit der wir alle lernen müssen, sinnvoll umzugehen. Und dafür sind wir selbst verantwortlich. […]

Case-Study

Erfolgreiche Migration auf SAP S/4HANA

Energieschub für die IT-Infrastruktur von Burgenland Energie: Der Energieversorger hat zusammen mit Tietoevry Austria die erste Phase des Umstieges auf SAP S/4HANA abgeschlossen. Das burgenländische Green-Tech-Unternehmen profitiert nun von optimierten Finanz-, Logistik- und HR-Prozessen und schafft damit die Basis für die zukünftige Entflechtung von Energiebereitstellung und Netzbetrieb. […]

FH-Hon.Prof. Ing. Dipl.-Ing. (FH) Dipl.-Ing. Dr. techn. Michael Georg Grasser, MBA MPA CMC, Leiter FA IT-Infrastruktur der Steiermärkischen Krankenanstaltengesellschaft m.b.H. (KAGes). (c) © FH CAMPUS 02
Interview

Krankenanstalten im Jahr 2030

Um sich schon heute auf die Herausforderungen in fünf Jahren vorbereiten zu können, hat die Steiermärkische Krankenanstaltengesellschaft (KAGes) die Strategie 2030 formuliert. transform! sprach mit Michael Georg Grasser, Leiter der Fachabteilung IT-Infrastruktur. […]

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*