MoorMystiker
Well-known member
Forscher entdecken triboelektrischen Effekt in Nanoporen: Wasser bewegt sich durch Silizium und erzeugt Strom. Ein Forschungsteam aus der Technischen Universität Hamburg und dem Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) hat ein Material mit Nanoporen entwickelt, das allein durch die Anwesenheit von Wasser und einen sich ändernden Druck Strom erzeugt.
Dabei spielt der triboelektrische Effekt eine zentrale Rolle. Bei Reibung entsteht Ladung, was zu einer Spannung führt. Ein Beispiel hierfür ist das Kämmen von Haaren oder der Kontakt von Luftballons mit Kleidung. Dieser Effekt kann auch bei Kontakt von Schuhsohlen mit Teppichboden beobachtet werden.
Die Forschungsgruppe hat nun mit Poren aus Silizium im Nanometerbereich gezeigt, dass Wasser durch diese Poren bewegt wird und dabei elektrische Energie erzeugt. Diese sogenannten Siliziummonolithe sind wasserabweisend und tritt Wasser bei verringertem Druck aus, während es bei hohem Druck hineingepresst wird.
Bei dieser zyklischen Bewegung konnte die Forschungsgruppe elektrische Energie erzeugen. Die Effizienz des Systems lag bei 9 Prozent in Bezug auf die mechanische Arbeit, die für das Eindringen und Ausstoßen des Wassers nötig war. Ein System mit überragender Leistung soll insbesondere im Vergleich zu früheren Ansätzen mit porösen Stoffen in Form von Pulver eine um drei Größenordnungen höhere Energiedichte besitzen.
Ein weiterer Vorteil des Systems ist, dass es hohe Leistungsspitzen im Millisekundenbereich bereits erreicht hat. Das neue System soll jedoch über mehrere Minuten Strom erzeugt haben. Durch die Verwendung von Silizium und einer gut kontrollierbaren Herstellung soll in Zukunft ein praktischer Einsatz des Systems denkbar sein. Die Energiequelle besitzt eine hohe Effizienz und soll reproduzierbare Energie liefern können.
Das System soll realistisch sein, um Sensorsysteme in Wasser oder in Umgebungen mit vielen Erschütterungen unabhängig und ohne Batterie zu versorgen. Sie würden dann nur noch eine regelmäßige Bewegung von Wasser benötigen, um zu funktionieren.
Dabei spielt der triboelektrische Effekt eine zentrale Rolle. Bei Reibung entsteht Ladung, was zu einer Spannung führt. Ein Beispiel hierfür ist das Kämmen von Haaren oder der Kontakt von Luftballons mit Kleidung. Dieser Effekt kann auch bei Kontakt von Schuhsohlen mit Teppichboden beobachtet werden.
Die Forschungsgruppe hat nun mit Poren aus Silizium im Nanometerbereich gezeigt, dass Wasser durch diese Poren bewegt wird und dabei elektrische Energie erzeugt. Diese sogenannten Siliziummonolithe sind wasserabweisend und tritt Wasser bei verringertem Druck aus, während es bei hohem Druck hineingepresst wird.
Bei dieser zyklischen Bewegung konnte die Forschungsgruppe elektrische Energie erzeugen. Die Effizienz des Systems lag bei 9 Prozent in Bezug auf die mechanische Arbeit, die für das Eindringen und Ausstoßen des Wassers nötig war. Ein System mit überragender Leistung soll insbesondere im Vergleich zu früheren Ansätzen mit porösen Stoffen in Form von Pulver eine um drei Größenordnungen höhere Energiedichte besitzen.
Ein weiterer Vorteil des Systems ist, dass es hohe Leistungsspitzen im Millisekundenbereich bereits erreicht hat. Das neue System soll jedoch über mehrere Minuten Strom erzeugt haben. Durch die Verwendung von Silizium und einer gut kontrollierbaren Herstellung soll in Zukunft ein praktischer Einsatz des Systems denkbar sein. Die Energiequelle besitzt eine hohe Effizienz und soll reproduzierbare Energie liefern können.
Das System soll realistisch sein, um Sensorsysteme in Wasser oder in Umgebungen mit vielen Erschütterungen unabhängig und ohne Batterie zu versorgen. Sie würden dann nur noch eine regelmäßige Bewegung von Wasser benötigen, um zu funktionieren.