Energy Harvesting

Herz erzeugt Strom

Wissenschaftler in den USA haben einen Nanogenerator entwickelt, der künftig medizinische Implantate mit Strom versorgen soll. Der Generator besteht aus einem Nanodraht aus Zink, der am Herz oder am Zwerchfell befestigt wird. Die Forscher haben das System erfolgreich an einer Ratte getestet.

Artikel veröffentlicht am ,
Energy Harvesting: Herz erzeugt Strom

Medizinische Implantate könnten in Zukunft von ihren Trägern mit Strom versorgt werden: Wissenschaftler des Georgia Institute of Technology haben ein Energy-Harvesting-System entwickelt, das mit Muskelkraft betrieben wird - allerdings nicht mit der Kraft der Arm- oder Beinmuskeln. Stattdessen sollen Herz oder Zwerchfell den Strom erzeugen.

Zinkdraht in Polymerhülle

Stellenmarkt
  1. SAP Inhouse Consultant (m/w/d)
    LEICHT Küchen AG, Waldstetten
  2. Projektmanager / Projektmanagerin (m/w/d) Smart City Schwerpunkt (Geo-)Informatik
    Stadt Kempten (Allgäu), Kempten (Allgäu)
Detailsuche

Die Generatoren sind Nanodrähte aus Zink, die durch den piezoelektrischen Effekt Strom erzeugen: Werden die Nanodrähte verformt, wandeln sie mechanische Energie in elektrische. Die Nanodrähte werden dann in eine Hülle aus einem flexiblen Polymer eingebettet, um sie vor den Körperflüssigkeiten zu schützen. Am Herzmuskel oder dem Zwerchfell angebracht, werden die Nanodrähte gedehnt und erzeugen elektrischen Strom.

Die Wissenschaftler um Zhonglin Wang haben das System an Ratten erfolgreich getestet, berichten sie in einem Aufsatz in dem deutschen Fachmagazin Advanced Materials. Wurde der Nanogenerator mit dem Zwerchfell verbunden, lieferte er vier Picoampere bei zwei Millivolt. Der Herzschlag der Ratte lieferte 30 Picoampere bei drei Millivolt.

Mehr Drähte für mehr Strom

Das ist noch zu wenig, um Wangs Ziel zu erreichen, medizinische Implantate zu konstruieren, die sich selbst mit Strom versorgen. Nächster Schritt der Forscher wird es deshalb sein, einen leistungsfähigeren Generator zu bauen. Das wollen sie durch eine höhere Zahl von Nanodrähten erreichen - der aktuelle Prototyp besteht aus einem einzigen Nanodraht.

Dass leistungsfähigere piezoelektrische Nanogeneratoren aus Zinknanodrähten möglich sind, haben Wang und sein Team bereits gezeigt: Im Frühjahr präsentierten sie einen Sensor, der sich selbst mit Strom versorgt. Dessen Generator besteht aus einer Anordnung von rund 20.000 Nanodrähten, die 100 Nanoampere bei 1,2 Volt liefern.

Energie aus der Umgebung

Generator und Sensor im Nanoformat ermöglichten den Bau sehr kleiner Sensoren, die sich selbst über das sogenannte Energy Harvesting mit Energie versorgen. Diese wird dabei aus der unmittelbaren Umgebung, etwa aus Vibrationen, Luftströmungen oder aus mechanischen Bewegungen, gewonnen. So kann ein Stoßdämpfer, ein Schuh, das Knie oder der Kiefer zum Generator werden.

Wangs Team arbeitet schon seit gut fünf Jahren an Energy Harvesting mit Nanodrähten. Vor zwei Jahren hatten die Forscher einen Nanogenerator für Hemden vorgestellt, der aus Nanodrähten aus Zinkoxid bestand.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


Arkonos 18. Mai 2011

Bei solchen Patienten benütz ich dann nicht mehr den Defibrilator, sondern ein...

Wolly 29. Sep 2010

Ich glaube das hier gar kein verstehen da ist. Hier ist wenig Bewusstsein da ,wenn jemand...

d3wd 09. Jun 2010

Bitte. ~c3wc

materialsdave 08. Jun 2010

Wenn Sie daran interessiert sind, können Sie den ursprünglichen Communication lesen...

Neo aus der MATRIX 08. Jun 2010

Irgendwie erinnert mich das die ganze Zeit an Martix, wo die Maschienen Menschen halten...



Aktuell auf der Startseite von Golem.de
M1 Pro/Max
Dieses Apple Silicon ist gigantisch

Egal ob AMD-, Intel- oder Nvidia-Hardware: Mit dem M1 Pro und dem M1 Max schickt sich Apple an, die versammelte Konkurrenz zu düpieren.
Eine Analyse von Marc Sauter

M1 Pro/Max: Dieses Apple Silicon ist gigantisch
Artikel
  1. Displayreinigung: Apple bringt 25-Euro-Poliertuch mit Kompatibilitätsliste
    Displayreinigung
    Apple bringt 25-Euro-Poliertuch mit Kompatibilitätsliste

    Fast unbemerkt hat Apple den eigentlichen Star des Events von Mitte Oktober 2021 in seinen Onlineshop aufgenommen: ein Poliertuch.

  2. Virtualisierung: Parallels Desktop für Mac unterstützt Windows 11
    Virtualisierung
    Parallels Desktop für Mac unterstützt Windows 11

    Das neue Parallels Desktop 17.1 kann unter einem Mac mit Intel oder Apple-Silicon-Prozessor eine Maschine für Windows 11 samt vTMP bereitstellen.

  3. Best Practices zur Absicherung der Cloud
     
    Best Practices zur Absicherung der Cloud

    Welchen Risiken und Bedrohungen ist die Unternehmens-IT bei der Nutzung von Cloud-Services ausgesetzt? Der Online-Workshop der Golem Akademie liefert wertvolle Konzepte für die IT-Praxis.
    Sponsored Post von Golem Akademie

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • Cyber Week: Bis zu 360€ auf Gaming-Monitore & bis zu 22% auf Be Quiet • MSI 27" Curved WQHD 165Hz HDR 479€ • Alternate (u. a. Team Group PCIe-4.0-SSD 1TB 152,90€) • LG-TVs & Monitore zu Bestpreisen (u. a. Ultragear 34" Curved FHD 144Hz 359€) • Bosch-Werkzeug günstiger [Werbung]
    •  /