Fest drücken: Der Strom aus dem Virengenerator lässt eine Zahl auf dem LCD erscheinen.
Fest drücken: Der Strom aus dem Virengenerator lässt eine Zahl auf dem LCD erscheinen. (Bild: Lawrence Berkeley National Laboratory)

Energy Harvesting Viren in der Schuhsohle liefern Strom fürs Smartphone

US-Wissenschaftler haben einen piezoelektrischen Generator aus Viren entwickelt. Werden die Viren zusammengedrückt, erzeugen sie elektrischen Strom. Künftig könnten solche Generatoren in die Schuhsohle eingelassen beim Gehen Strom für mobile Geräte erzeugen.

Anzeige

Viren für das Smartphone? Diese schon: Wissenschaftler vom Lawrence Berkeley National Laboratory haben aus M13-Viren einen Generator entwickelt, der Strom erzeugt, mit dem der Akku des Gerätes geladen werden kann. Einen Bildschirm bringt er schon zum Leuchten.

Geladene Proteine

Der Generator erzeugt Strom aufgrund des piezoelektrischen Effekts: Mechanische Energie in Form von Druck wird in elektrische gewandelt. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass das M13-Virus piezoelektrisch ist. Diese Eigenschaft verleihen ihm rund 2.700 geladene Proteine, die das Virus bedecken.

Das M13-Virus ist 880 Nanometer lang und hat einen Durchmesser von 6,6 Nanometern. Die Viren ordnen sich selbst zu einem Film an - so wie sich Essstäbchen in einer Schachtel ausrichten, vergleichen die Entwickler Byung Yang Lee, Seung-Wuk Lee und Ramamoorthy Ramesh. Drückt man diesen Film zusammen, erzeugen die Viren Strom.

20 Lagen

Um die Ausbeute zu erhöhen, fügten sie den Proteinen vier negativ geladene Reste von Aminosäure hinzu. Dadurch wird der Ladungsunterschied zwischen den positiv und negativ geladenen Enden der Proteine größer. Zudem setzten die Forscher mehrere Virenlagen ein - bei Experimenten zeigte sich, dass 20 Lagen den größten piezoelektrischen Effekt aufweisen.

Die Forscher haben einen Akku gebaut, der aus mehreren, jeweils einen Quadratzentimeter großen Lagen der Viren und zwei goldbeschichteten Elektroden besteht. Durch Druck erzeuge er Strom mit der Stärke von sechs Nanoampere und einer Spannung von 400 Millivolt, schreiben sie in der Fachzeitschrift Nature Nanotechnology. Das entspreche in etwa dem Viertel der Spannung einer AAA-Batterie und reiche aus, um eine Ziffer auf einem kleinen Flüssigkristallbildschirm aufleuchten zu lassen.

Erster biologischer Piezogenerator

Der Generator sei der erste, der Strom unter Ausnutzung der piezoelektrischen Eigenschaften von biologischem Gewebe erzeuge, sagen die Wissenschaftler vom Berkeley Lab. Sie hätten gezeigt, dass das Konzept funktioniere, allerdings gebe es noch Verbesserungsmöglichkeiten, erklärt Lee, glaubt aber, dass solche Generatoren künftig in großen Stückzahlen hergestellt werden. "Da die biotechnischen Mittel für die Massenproduktion gentechnisch veränderter Viren verfügbar sind, könnten piezoelektrische Materialien auf der Basis von Viren den Weg für neue Mikroelektronik ebnen."

Das M13-Virus gehört zu den Bakteriophagen und ist für den Menschen ungefährlich. Ihre Selbstorganisation macht die Viren für verschiedene Anwendungen in der Nanotechnologie interessant. So haben Forscher des Massachusetts Institute of Technology die Viren dazu benutzt, die Anode für einen Akku zu konstruieren.


Silverroth 10. Okt 2013

Dieser Meinung nach müssten so ziemlich alle Forschungen eingestellt werden, da wir ja...

zilti 18. Mai 2012

Jetzt haben wir also den missing link zwischen heute und all den düsteren Zombie...

t0bYmSm 17. Mai 2012

Norton Avast etc.

Threat-Anzeiger 17. Mai 2012

er dachte wohl dass man als postbote besonders viel zu fuss geht. nur so als info: im...

SoniX 16. Mai 2012

Jup, wie Bremsenergie abfangen. Das funktioniert auch :)

Kommentieren



Anzeige

  1. Wissenschaftliche Mitarbeiterin / Wissenschaftlicher Mitarbeiter Softwareentwicklung
    Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Institutsteil Entwurfsautomatisierung EAS, Dresden
  2. Mitarbeiter Service Desk/IT-Support (m/w)
    Augustinum gemeinnützige GmbH, München
  3. IT-Systemingenieur (m/w) Schwerpunkt Virtualisierungslösungen
    gkv informatik, Schwäbisch Gmünd
  4. Angestellter (m/w) für Systembetreuung
    Villeroy & Boch AG, Merzig bei Saarbrücken / Trier

 

Detailsuche


Spiele-Angebote
  1. DriveClub Steelbook Edition - [PlayStation 4]
    40,00€
  2. Little Big Planet 3 - Extras Edition (PS4)
    49,97€
  3. GRATIS: Dead Space
    0,00€

 

Weitere Angebote


Folgen Sie uns
       


  1. Medienbericht

    Axel Springer will T-Online.de übernehmen

  2. Directory Authorities

    Tor-Projekt befürchtet baldigen Angriff auf seine Systeme

  3. Zeitserver

    Sicherheitslücken in NTP

  4. Core M-5Y10 im Test

    Kleiner Core M fast wie ein Großer

  5. Guardians of Peace

    Sony-Hack wird zum Politikum

  6. Urheberrecht

    Flickr Wall Art nutzt keine CC-Bilder mehr

  7. Rohrpostzug

    Hyperloop entsteht nach Feierabend

  8. IT-Bereich

    China will ausländische Technik durch eigene ersetzen

  9. Chaton

    Samsung schaltet seinen Messenger ab

  10. Lehrreiche Geschenke

    Stille Nacht, Bastelnacht



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de



Netzverschlüsselung: Mythen über HTTPS
Netzverschlüsselung
Mythen über HTTPS
  1. Websicherheit Chrome will vor HTTP-Verbindungen warnen
  2. SSLv3 Kaspersky-Software hebelt Schutz vor Poodle-Lücke aus
  3. TLS-Verschlüsselung Poodle kann auch TLS betreffen

ROM-Ecke: Pac Man ROM - Android gibt alles
ROM-Ecke
Pac Man ROM - Android gibt alles
  1. ROM-Ecke Slimkat - viele Einstellungen und viel Schwarz

Security: Smarthomes, offen wie Scheunentore
Security
Smarthomes, offen wie Scheunentore
  1. Software-Plattform Bosch und Cisco gründen Joint Venture für Smart Home
  2. Pantelligent Die funkende Bratpfanne
  3. Smarthome Das intelligente Haus wird nie fertig

    •  / 
    Zum Artikel