Kanazawa University Mikro-Generator könnte Knopfbatterien ersetzen

Japanische Wissenschaftler haben einen Micro-Generator entwickelt, der aus kleinsten Vibrationen Strom erzeugt und aufgrund seiner geringen Größe zum Beispiel Knopfzellen ersetzen könnte.

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Micro-Generatoren sind nichts grundsätzlich Neues, allerdings war ihre Energieausbeute bislang zu gering für einen praktischen Einsatz. Ein neuer Generator des Wissenschaftlers Toshiyuki Ueno von der Kanazawa University könnte das ändern.

Denn der Micro-Genrator von Ueno erzeugt eine Ausgangsleistung von 1,56 mW bei einer Größe von 2 x 3 x 12 mm, was einer Energiedichte von 22 mW/cm³ entspricht – rund das Zwanzigfache bisheriger Vibrationsgetriebener Generatoren. "Die Energiedichte reicht aus, um etwa eine Knopfbatterie zu ersetzen", so Ueno.

Um das zu erreichen, hat der Forscher in seinem Micro-Generator ein Material namens Galfenol verwendet, eine Legierung aus Eisen und Gallium. Es weist einen sehr starken Magnetostriktionseffekt auf. Magnetostriktion ist die Längenveränderung ferromagnetischer Stoffe infolge eines angelegten magnetischen Feldes..

Dreht man den Effekt um, indem man die Länge des magnetostriktiven Materials verändert, ändert sich auch dessen Magnetfeld. diese Veränderung kann dann genutzt werden, um in einer Spule Strom zu erzeugen.

Der Vorteil von Galfenol ist nicht nur sein hoher magnetostriktiver Wert von 300 ppm, sondern auch seine Geschmeidigkeit und seine Temperaturverträglichkeit. Das unterscheidet Galfenol von den in Micro-Generatoren bislang zumeist verwendeten piezoelektrischen Elementen, die aus Keramik bestehen und zumeist sehr spöde sind.

Aus diesem Grund könnten sich Galfenol-basierte Generatoren zum Beispiel für die Stromversorgung von Umweltsensoren auch in unwirtlichen Umgebungen eignen.

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