Mechanische Stromerzeugung für Sensoren

MicroGen Systems, ein Start-up aus Ithaca im US-Bundesstaat New York, hat Prototypen von Chips hergestellt, mit denen sich Strom aus mechanischer Energie erzeugen lässt. Die Technik soll samt kleiner Batterien in kostengünstige drahtlose Sensoren eingebaut werden, die beispielsweise den Reifendruck im Auto messen oder Umweltbedingungen in Gebäuden über Jahre hinweg überwachen, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe. Diese Art von Selbstversorgung könnte die Sensoren autonom arbeiten lassen, ohne dass mit viel Aufwand Batterien getauscht werden müssten.

Der Kern der MicroGen-Chips besteht aus einem einen Quadratzentimeter großen Array, auf dem sich kleine Silizium-Auskragungen befinden. Diese oszillieren frei, wenn der Chip bewegt wird. An der Basis der beweglichen Silizium-Hebelchen befinden sich kleine Stückchen eines piezoelektrischen Materials. Steht dieses unter mechanischer Spannung, produziert es Strom. Das gesamte Array ist wiederum auf einer briefmarkengroßen Dünnfilmbatterie aufgebracht, die die erzeugte Energie speichert. Wird der Chip beispielsweise durch ein sich drehendes Autorad bewegt, lassen sich immerhin rund 200 Mikrowatt Leistung bereitstellen.

"Bei passender Miniaturisierung können 200 Mikrowatt potenziell sehr nützlich sein", meint David Culler vom Institut für Computerwissenschaften an der University of California in Berkeley, der als Pionier im Bereich drahtloser Sensornetzwerke für das Umweltmonitoring und andere autonome Anwendungen gilt.

Allerdings sei MicroGen beileibe nicht das einzige Unternehmen in diesem Markt. "Forscher entwickeln zahllose dieser Energieerntesysteme, die Licht, Wärme, Funkwellen oder Vibrationen nutzen und dann direkt verfügbar machen oder in einer Batterie speichern." Hinzu komme, dass die traditionelle Solartechnik erst einmal geschlagen werden müsse.

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(bsc)