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Integrated Energy

Piezo-Gummi macht den Körper zum Kraftwerk

Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt haben ein elastisches Material entwickelt, das dank des piezoelektrischen Effekts bei Verformung Strom erzeugt.

16.12.2017
Michael Triadan
EMPA
Piezo-Gummi macht den Körper zum Kraftwerk (Foto: Empa)

In Zukunft könnte dieser elastische, organische, dünne Film, der Strom produziert, wenn er auseinandergezogen oder zusammengepresst wird, etwa als Sensor zum Einsatz kommen, in Kleidung eingenäht oder gar in den menschlichen Körper implantiert werden. Er könnte dadurch Aktivitäten überwachen, Berührungen aufzeichnen oder Geräte wie Herzschrittmacher mit Energie versorgen.

Die Fähigkeit, mechanische Bewegungen in elektrische Ladungen umzuwandeln, verdankt der Gummi dem piezoelektrischen Effekt, der lange nur von Kristallen bekannt war. Der Trick dahinter: Die innere Polarisation des Gummis – ein Verbundstoff aus polaren Nanopartikeln und einem Elastomer – ändert sich, sobald er mechanisch verformt wird. Um ein piezoelektrisches Material zu erhalten, mussten die Schweizer Empa-Forscher dem Gummi erst eine innere Polarisierung aufprägen, was durch ein starkes elektrisches Feld geschieht. Die erreichte Orientierung wird schließlich durch Abkühlen des Materials auf Raumtemperatur "eingefroren".