Forscher aus Zürich haben einen Schallsensor entwickelt, der sich selbst mit Energie versorgt, um elektrische Singale auszusenden. Die Technologie könnte Millionen Batterien ersetzen.
Neben der Entwicklung von neuen Batterietechnologien, forschen Wissenschaftler auch an innovativeren Geräten. Denn wenn ein Gerät keine externen Batterien mehr benötigt, sondern sich selbst betreibt, lassen sich Tonnen an Abfällen pro Jahr einsparen. Forscher aus Zürich stellten im Journal Advanced Functional Materials ein solches Konzept vor.
Durch ihren Ansatz könnte die Industrie jedes Jahr Millionen Batterien einsparen. Dazu entwickelten sie einen mechanischen Sensor, der sich durch Schallvibrationen selbst mit Energie versorgt. Eine externe Energieversorgung ist dabei nicht notwendig.
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Der umweltfreundliche Sensor besteht aus Silizium und erkennt spezifische Geräusche. Damit ist ein Einsatz in der Überwachung von Infrastrukturen, medizinischen Geräten und in der Industrie denkbar.
Batterie überflüssig: Schallsensor nutzt Vibrationen für Energieversorgung
Der Sensor nutzt die in Schallwellen enthaltene Vibrationsenergie, um sich selbst zu betreiben. Sofern das Gerät ein bestimmtes Wort oder einen vorab definierten Ton wahrnimmt, vibriert der Sensor. Dadurch entsteht auch ein kleiner elektrischer Impuls, der ein elektronisches Gerät einschalten kann. Die Forscher meldeten bereits ein Patent für ihre Erfindung an.
Ein EU-Bericht prognostiziert, dass im Jahr 2025 täglich 78 Millionen Batterien im Abfall landen könnten. Die neue Technologie könnte dieses Problem erheblich reduzieren, indem sie eine dauerhafte und umweltfreundliche Energiequelle für Sensoren bietet. Die Forscher entwickelten bereits einen Prototypen, der zwischen den gesprochenen Wörtern drei und vier unterscheiden kann.
Forscher möchten ersten Prototypen bis spätestens 2027 vorstellen
Im nächsten Schritt möchten die Forscher die Größe der Technologie weiter reduzieren. Neben dem nachhaltigen Betrieb besticht der Sensor auch durch die Materialwahl. Denn dieser besteht lediglich aus Silizium und enthält keine giftigen Schwermetalle oder seltene Erden. Im Vergleich zu herkömmlichen elektronischen Sensoren entsteht damit eine echte Alternative.
Als mögliche Anwendungsgebiete nannten die Forscher die Überwachung von Erdbeben und Gebäuden oder sogar medizinische Implantate, die eine dauerhafte Energieversorgung benötigen. Neben der Einsparung von Abfällen sind die Sensoren wartungsärmer und leichter auszutauschen. Die Forscher hoffen, bis 2027 einen soliden Prototypen fertigzustellen und erwägen sogar die Gründung eines Start-ups.
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