{"id":68273,"date":"2021-02-16T02:16:00","date_gmt":"2021-02-16T01:16:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=68273"},"modified":"2021-02-15T11:16:46","modified_gmt":"2021-02-15T10:16:46","slug":"neues-tragbares-geraet-verwandelt-den-koerper-in-eine-batterie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/neues-tragbares-geraet-verwandelt-den-koerper-in-eine-batterie\/","title":{"rendered":"Neues tragbares Ger\u00e4t verwandelt den K\u00f6rper in eine Batterie"},"content":{"rendered":"\n

Forscher der University od Colorado Boulder<\/a> haben ein neues, kosteng\u00fcnstiges tragbares Ger\u00e4t entwickelt, das den menschlichen K\u00f6rper in eine biologische Batterie verwandelt.<\/p>\n\n\n\n

Das Ger\u00e4t ist so dehnbar, dass es wie ein Ring, ein Armband oder ein anderes Accessoire getragen werden kann, das die Haut ber\u00fchrt. Es nutzt auch die nat\u00fcrliche W\u00e4rme einer Person und verwendet thermoelektrische Generatoren, um die Innentemperatur des K\u00f6rpers in Elektrizit\u00e4t umzuwandeln.

„In Zukunft m\u00f6chten wir tragbare Elektronik ohne Batterie betreiben k\u00f6nnen“, so Jianliang Xiao, au\u00dferordentlicher Professor an der Paul M. Rady-Abteilung f\u00fcr Maschinenbau an der CU Boulder.

Das Konzept mag wie etwas aus einem Matrix-Film klingen , in dem Roboter Menschen versklavt haben, um ihre kostbare organische Energie zu ernten. Xiao und seine Kollegen sind nicht so ehrgeizig: Ihre Ger\u00e4te k\u00f6nnen pro Quadratzentimeter Hautfl\u00e4che etwa 1 Volt Energie erzeugen – das istweniger Spannung pro Fl\u00e4che als die meisten vorhandenen Batterien, aber immer noch genug, um Elektronik wie Uhren oder Fitness-Tracker mit Strom zu versorgen.

Das neue Ger\u00e4t ist dehnbar, soll sich bei Besch\u00e4digung selbst regenerieren und ist vollst\u00e4ndig recycelbar – was es zu einer saubereren Alternative zur herk\u00f6mmlichen derzeitigen Elektronik macht.

„Wann immer Sie eine Batterie verwenden, verbrauchen Sie diese und m\u00fcssen sie schlie\u00dflich ersetzen“, sagt Xiao. „Das Sch\u00f6ne an unserem thermoelektrischen Ger\u00e4t ist, dass man es tragen kann und es mit konstanter Leistung versorgt.“

Hightech-Bling<\/strong>

Das Projekt ist nicht Xiaos erster Versuch, Mensch und Roboter zu verschmelzen. Zuvor experimentierten er und seine Kollegen mit der Entwicklung von \u201eelektronischer Haut\u201c, tragbaren Ger\u00e4ten, die \u00e4hnlich wie echte menschliche Haut aussehen und sich verhalten. Diese Android-Epidermis muss jedoch an eine externe Stromquelle angeschlossen werden, um zu funktionieren.

Die neueste Innovation beginnt mit einer Basis aus einem dehnbaren Material namens Polyimin. Die Wissenschaftler stecken dann eine Reihe d\u00fcnner thermoelektrischer Chips in diese Basis und verbinden sie mit Fl\u00fcssigmetalldr\u00e4hten. Das Endprodukt sieht aus wie eine Kreuzung zwischen einem Kunststoffarmband und einem Mini-Computer-Motherboard oder vielleicht einem technischen Diamantring.

„Unser Design macht das gesamte System dehnbar, ohne das thermoelektrische Material stark zu belasten, was sehr spr\u00f6de sein kann“, erkl\u00e4rt Xiao.

W\u00e4hrend Sie sich bewegen, z.B. gehen oder joggen, erw\u00e4rmt sich Ihr K\u00f6rper und diese W\u00e4rme wird an die k\u00fchle Luft um Sie herum abgegeben. Das Ger\u00e4t von Xiao erfasst diesen Energiefluss, anstatt ihn zu verschwenden.

„Die thermoelektrischen Generatoren k\u00f6nnen die W\u00e4rme nutzen, die normalerweise an die Umwelt abgegeben wird“, sagt der Professor.

Wie Legobl\u00f6cke<\/strong>

Er f\u00fcgt hinzu, dass die Leistung leicht gesteigert werden kann, indem weitere Generatorbl\u00f6cke hinzugef\u00fcgt werden. \u201eEs ist, als w\u00fcrde man ein paar kleine Lego-Teile zu einer gro\u00dfen Struktur zusammenf\u00fcgen. Es gibt dadurch viele Optionen f\u00fcr die Anpassung.\u201c

Xiao und seine Kollegen errechneten z.B. dass eine Person, die einen flotten Spaziergang macht, mit einem Ger\u00e4t von der Gr\u00f6\u00dfe eines typischen Sportarmbandes etwa 5 Volt Strom erzeugen k\u00f6nnte – das ist mehr als heute viele Uhrenbatterien brauchen.

Wie die elektronische Haut sind die neuen Ger\u00e4te so widerstandsf\u00e4hig wie biologisches Gewebe. Wenn das Ger\u00e4t beispielsweise rei\u00dft, k\u00f6nnen die abgebrochenen Enden zusammengedr\u00fcckt werden, und sie werden in wenigen Minuten wieder versiegelt. Und wenn das Ger\u00e4t wirklich am Ende des Lebenszyklus sein sollte, kann es in eine spezielle L\u00f6sung eingetaucht werden, die die elektronischen Komponenten trennt und die Polyiminbasis aufl\u00f6st. Jeder einzelne dieser Bestandteile kann dann wieder verwendet werden.

„Wir versuchen, unsere Ger\u00e4te so billig und zuverl\u00e4ssig wie m\u00f6glich zu gestalten und gleichzeitig die Umwelt so wenig wie m\u00f6glich zu belasten“, sagt Xiao.

Obwohl es mit dem Design noch einige Probleme zu l\u00f6sen gibt, glaubt er, dass die Ger\u00e4te in f\u00fcnf bis zehn Jahren auf den Markt kommen k\u00f6nnten.
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Die University of Colorado arbeitet bei der Entwicklung mit Forschern des chinesischen Harbin Institute of Technology, der Southeast University, der Zhejiang University, der Tongji University und der Huazhong University of Science and Technology zusammen.<\/p>\n\n\n\n