Ein Team kalifornischer Wissenschaftler hat ein Material entwickelt, das in der Lage ist, Strom aus Schnee zu gewinnen: basierend auf den Prinzipien des sogenannten "triboelektrischen Effekts", der in der Übertragung elektrischer Ladungen und damit der Erzeugung einer Spannung zwischen verschiedenen besteht Materialien (davon mindestens ein isolierendes), wenn sie aneinander gerieben werden.
Die Partikel des Schneeregens sind mit einer positiven Ladung ausgestattet, und die Wechselwirkung mit diesem Material mit entgegengesetzter Ladung kann Strom erzeugen.
„Da Schnee seine eigene Ladung hat, dachten wir: Warum bringen wir ihn nicht mit einem Material in Kontakt, das eine entgegengesetzte Ladung hat?“
Maher El-Kady, Universität von Kalifornien, Los Angeles
Die Anwendungen des triboelektrischen Effekts sind unterschiedlich, und auch andere Forscher haben sie realisiert: zum Beispiel durch das Hinzufügen von Graphen zu Solarmodulen, um auch aus Regen mehr Strom zu gewinnen.
In diesem Fall entwickelte das Team einen „schneebasierten triboelektrischen Nanogenerator“, auch bekannt als TENG.
Nach dem Entwurf des kleinen Generators und dem 3D-Druck zur Herstellung der Elektroden testeten die Forscher verschiedene „triboelektrische“ Materialien, um ihre Kapazität zu bewerten.
"Nachdem wir eine breite Palette von Materialien, darunter Teflon und Aluminiumbleche, untersucht hatten, entschieden wir uns für Silikon, da es einen höheren Füllstoffgehalt erzeugen kann." Würfel Maher El-Kadyan der Spitze des Projekts der University of California.
Sobald der Mechanismus hergestellt und mit Silikon beschichtet ist, wird die elektrische Ladung ausgehend von all den verschiedenen Kontaktarten erzeugt: Trampeln, Reiben oder sogar dem einfachen Schneefall auf der Oberfläche.
In der zweiten Phase des Projekts wurde das System auf Fahrradräder oder Stiefel angewendet, um die Ladung zu messen, die beim Kontakt der Räder oder Sohlen auf dem Schnee entsteht.
Wenn das TENG-System in die Solarmodule integriert ist, kann auch Strom aus Schneestürmen und Wetterbedingungen erzeugt werden, die sonst die erforderliche Energie verringern oder nicht erzeugen würden: Bedenken Sie, dass jedes Jahr 46 Millionen Quadratkilometer der Erdoberfläche vom Schnee erreicht werden, und Sie werden das Potenzial dieses Systems verstehen, das eines Tages auch biomechanische Sensoren oder tragbare Geräte versorgen könnte.
Die erste praktische Anwendung des TENG wird die Stromversorgung kleiner automatischer Wetterstationen sein installiert in unwirtlichen Gebieten des Planeten, um die Fallrate und Schneehöhe sowie natürlich die Richtung und Geschwindigkeit des Windes zu messen.
Ist dir nicht auch ein bisschen kalt geworden?
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