Mechanischer Sensor soll Strom liefern

30. Januar 2024 10:56

Zürich/Dübendorf ZH - Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) haben einen Sensor entwickelt, der Schall in elektrische Energie umwandeln kann. Die mechanischen Sensoren könnten somit zukünftig Batterien einsparen.

Ein Forscherteam der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) hat einen mechanischen Sensor entwickelt, der Schallwellen in elektrische Energie umwandeln soll. Wie aus einer Mitteilung der Hochschule hervorgeht, haben die Forschenden um Marc Serra-Garcia und Johan Robertsson einen aus Silikon bestehenden Sensor entwickelt, der aufgrund seiner besonderen Struktur ein sogenanntes Meta-Material darstellt. Bereits geringe Schallwellen können den Sensor veranlassen, aus seinen Schwingungen elektrische Energie zu initiieren.

Aufgebaut ist der Sensor aus Dutzenden von gleich oder ähnlich strukturierten Plättchen, die über winzige Stege miteinander verbunden sind. Diese Verbindungsstege wirken wie Federn. Das spezielle Design dieser mikrostrukturierten Plättchen und wie sie miteinander verhängt sind, entwickelten die Forscher mithilfe von Computermodellen und Algorithmen. Diese Federn sind auch entscheidend, ob eine bestimmte Schallquelle den Sensor in Gang setzt oder nicht.

„Der Sensor besteht nur aus Silikon und enthält weder giftige Schwermetalle noch irgendwelche seltenen Erden wie herkömmliche elektronische Sensoren“, wird ETH-Forscher Marc Serra-Garcia in der Mitteilung zitiert. „Der Sensor funktioniert rein mechanisch und braucht keine externe Energiequelle. Er nutzt lediglich die Schwingungsenergie, die in Schallwellen enthalten ist“, erklärt Johan Robertsson, dessen Labor sich in Dübendorf befindet.

Die neuen batterielosen Sensoren könnten zur Erdbeben- oder Gebäudeüberwachung ebenso eingesetzt werden, wie zum Monitoring stillgelegter Ölbohrungen. Ihr Einsatz könnte vielzählige Batterien einsparen. ce/ww

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