Abo
  • Services:

Energy Harvesting: Kamerasensor nimmt Bilder auf und liefert Strom

Digitalfotografie und Photovoltaik basieren auf einem ähnlichem Prozess: Licht trifft auf einen Sensor und wird in Elektrizität umgewandelt. US-Forscher haben beide Funktionen in einem Chip gebündelt: So entsteht ein Kamerasensor, der sich selbst mit Strom versorgt.

Artikel veröffentlicht am ,
Fotograf mit Digitalkamera (Symbolbild): Den Kamera-Akku wird der Chip wohl nicht ersetzen.
Fotograf mit Digitalkamera (Symbolbild): Den Kamera-Akku wird der Chip wohl nicht ersetzen. (Bild: Fujifilm)

Fotografieren, ohne den Kamera-Akku aufzuladen - das soll ein neuartiger Bildsensor ermöglichen, den Wissenschaftler der Universität von Michigan in Ann Arbor entwickelt haben. Er versorgt sich selbst mit Strom.

Stellenmarkt
  1. Statistisches Bundesamt, Wiesbaden
  2. BSH Hausgeräte GmbH, Traunreut

Ein Bildsensor absorbiert Licht und wandelt es in elektrische Signale um. Eine Solarzelle absorbiert ebenfalls Licht und wandelt es in elektrischen Strom um. Wenn sich beide Funktionen kombinieren ließen, so überlegten die Forscher um Euisik Yoon, dann könnte das einen Sensor ergeben, der sich selbst mit Strom versorgt. Die Forscher haben einen Prototypen gebaut, der mit Tageslicht betrieben wird und bis zu 15 Bilder pro Sekunde aufnimmt. Vorgestellt haben sie ihn in der Fachzeitschrift IEEE Electron Device Letters.

Das System besteht aus zwei Chips: dem Bildsensor und einer Solarzelle dahinter. Auf diese Lösung kamen die Forscher, als sie feststellten, dass viele Photonen den Fotodetektor durchqueren, ohne dass sie ein Signal erzeugen. Eine zweite Fotozelle hinter dem Sensor absorbiert diese Photonen und wandelt das Licht in Strom um. "Das ist nicht wirklich Recycling, es ist eher wie Abfall sammeln", sagte Yoon dem US-Wissenschaftsmagazin IEEE Spectrum.

Bei weniger Licht sinkt die Bildrate

Der Chip hat fünf Mikrometer große Pixel, die 998 Pikowatt pro Lux pro Quadratmillimeter erreichen. Das ist nach Angabe der Wissenschaftler die bisher höchste Leistungsdichte von Energy-Harvesting-fähigen Bildsensoren. Den Akku in der Kamera wird der Chip wohl nicht ersetzen: An einem sonnigen Tag mit 60.000 Lux kann der Sensor 15 Bilder pro Sekunde aufnehmen, bei normalem Tageslicht - 20.000 bis 30.000 Lux - halbiert sich die Bildrate. Allerdings gebe es noch Möglichkeiten, die Effizienz zu verbessern, sagte Yoon. Die Forscher hätten zunächst prüfen wollen, ob ihr Konzept überhaupt funktioniert.

Yoon und seine Kollegen sind nicht die Ersten, die einen solchen Kombi-Sensor entwickeln. Bei den Vorgängern gab es zwei Ansätze: Der eine war, einen Teil der Sensorfläche für die Photovoltaik zu nutzen. Das ging aber zulasten der Bildqualität, da weniger Fläche zur Verfügung stand, um Licht für das Bild zu absorbieren. Das zweite Konzept nutzte den Chip abwechselnd als Bildsensor und Solarzelle. Dadurch wird das System allerdings komplexer, der Sensor kann außerdem weniger Bilder aufnehmen.

Das neu entwickelte Konzept soll es ermöglichen, eine Kamera zu bauen, die neben dem Sensor und dem Prozessor noch einen WLAN-Chip hat, um die Bilder zu übertragen. Eine solche Kamera ließe sich fast unsichtbar überall platzieren, sagte Yoon.



Anzeige
Blu-ray-Angebote
  1. 4,25€
  2. (2 Monate Sky Ticket für nur 4,99€)
  3. 9,99€

Port80 07. Apr 2018

Dann müsste man verschiedene Formen bilden können. Plastik kann halbrund gegossen oder...

Evron 07. Apr 2018

Da hat Korrekturlesen geschlafen.

dietzi96 06. Apr 2018

Ich dachte wirklich nicht, dass uns diese Vision des Circle(s) so schnell einholt. Für...


Folgen Sie uns
       


Sony E3 2018 Pressekonferenz - Live (techn. Probleme)

Sony hatte während der Übertragung der Pressekonferenz der E3 2018 massive technische Probleme. Abseits davon waren die gezeigten Spiele aber sehr gut. Trotzdem empfehlen wir, den Abschnitt nach The Last of Us bis zu Ghost of Tsushima zu überspringen. (Minute 40-50)

Sony E3 2018 Pressekonferenz - Live (techn. Probleme) Video aufrufen
Deutsche Siri auf dem Homepod im Test: Amazon und Google können sich entspannt zurücklehnen
Deutsche Siri auf dem Homepod im Test
Amazon und Google können sich entspannt zurücklehnen

In diesem Monat kommt der dritte digitale Assistent auf einem smarten Lautsprecher nach Deutschland: Siri. Wir haben uns angehört, was die deutsche Version auf dem Homepod leistet.
Ein Test von Ingo Pakalski

  1. Patentantrag von Apple Neues Verfahren könnte Siri schlauer machen
  2. Siri vs. Google Assistant Apple schnappt sich Googles KI-Chefentwickler
  3. Digitaler Assistent Apple will Siri verbessern

Anthem angespielt: Action in fremder Welt und Abkühlung im Wasserfall
Anthem angespielt
Action in fremder Welt und Abkühlung im Wasserfall

E3 2018 Eine interessante Welt, schicke Grafik und ein erstaunlich gutes Fluggefühl: Golem.de hat das Actionrollenspiel Anthem von Bioware ausprobiert.

  1. Dying Light 2 Stadtentwicklung mit Schwung
  2. E3 2018 Eindrücke, Analysen und Zuschauerfragen
  3. Control Remedy Entertainment mit übersinnlichen Räumen

Kreuzschifffahrt: Wie Brennstoffzellen Schiffe sauberer machen
Kreuzschifffahrt
Wie Brennstoffzellen Schiffe sauberer machen

Die Schifffahrtsbranche ist nicht gerade umweltfreundlich: Auf hoher See werden die Maschinen der großen Schiffe mit Schweröl befeuert, im Hafen verschmutzen Dieselabgase die Luft. Das sollen Brennstoffzellen ändern - wenigstens in der Kreuzschifffahrt.
Von Werner Pluta

  1. Hyseas III Schottische Werft baut Hochseefähre mit Brennstoffzelle
  2. Roboat MIT-Forscher drucken autonom fahrende Boote
  3. Elektromobilität Norwegen baut mehr Elektrofähren

    •  /