Ein Team von Wissenschaftlern der University of Texas und der Hanyang University in Südkorea hat ein Garn entwickelt, das Strom generieren kann. Die sogenannten Kohlenstoff-Nanoröhrengarne erzeugen eine elektrische Spannung, wenn sie gedehnt oder gezwirbelt werden. Von den Wissenschaftlern haben diese Fasern den Namen „Twistron“ bekommen und im Grunde sind sie kleine Kondensatoren.
Zur Herstellung der Garne wurden
Hohlzylinder aus Kohlenstoff genommen, die einen zehntausendmal kleineren Durchmesser als ein menschliches Haar haben. Diese dünnen Kohlenstoffröhrchen wurden dann zu einem leichten und elastischen Garn gesponnen. Danach wurde es mit einem salzhaltigen Feststoffpolymer ummantelt. Dieser ganze Prozess führt dazu, dass das Garn so empfindlich ist, dass selbst Atembewegungen zur Stromerzeugung führen.
Die Fasern könnten so in einer Vielzahl möglicher Anwendungen eingesetzt werden. Denkbar wäre, dass man sie zu einem Stoff zusammenwebt und beispielsweise Kleidung daraus macht. So könnte elektrische Energie erzeugt werden, während sich der Träger bewegt. Batterien von Wearables wie Smartwatches würden mit diesen Garnen überflüssig werden.
„In einem normalen Kondensator verbraucht man Energie – wie bei einer Batterie – um den Kondensator mit Ladungen zu versorgen. In unserem Fall werden die Garne jedoch […] durch die Elektrolyten selbst aufgeladen. Es wird keine externe Batterie oder Spannung benötigt.“ Dr. Na Li, Co-Autor des veröffentlichten Papers
Wie schon erwähnt, wird die elektrische Energie durch Bewegung des Garns erzeugt. Das Forscherteam beschreibt, dass sich dabei das Volumen der Kohlenstoff-Nanoröhren verringert, was dazu führt, dass die elektrischen Ladungen in dem Faden näher zusammenrücken. Dies erhöht wiederum die Spannung die mit der im Garn gespeicherten Ladung verbunden ist und ermöglicht so die Stromgewinnung.
Bewegt, streckt oder zwirbelt man das Garn 30 mal in der Sekunde werden 250 Watt pro Kilogramm elektrischer Energie erzeugt. Mittlerweile hat das Forscherteam ein Patent für ihre Twistron-Garne eingereicht. Sie wollen in Zukunft weiter an dem Projekt forschen und die Grenzen des Möglichen austesten. Ich hoffe, dass wir in ein paar Jahren marktreife Produkte mit diesen elektrischen Garnen zusehen bekommen. Das klingt nämlich wirklich vielversprechend!
via: utdallas
