Abo
  • Services:
Anzeige
Baum (Symbolbild): Künstlicher Baum erzeugt elektrische Energie aus den zufälligen Kräften in der Natur.
Baum (Symbolbild): Künstlicher Baum erzeugt elektrische Energie aus den zufälligen Kräften in der Natur. (Bild: Werner Pluta/Golem.de)

Energy Harvesting: Künstlicher Baum erzeugt Strom aus Schwingungen

Baum (Symbolbild): Künstlicher Baum erzeugt elektrische Energie aus den zufälligen Kräften in der Natur.
Baum (Symbolbild): Künstlicher Baum erzeugt elektrische Energie aus den zufälligen Kräften in der Natur. (Bild: Werner Pluta/Golem.de)

Wenn es bebt, gibt es Strom: US-Forscher haben einen künstlichen Baum entwickelt, der Vibrationen in elektrischen Strom wandelt. Er reagiert auf die unterschiedlichsten Schwingungen - je chaotischer, desto besser.

Etwas Strom, um das Smartphone oder das Tablet zu laden? Schüttel ihn dir doch vom Baum! Wissenschaftler der Universität des US-Bundesstaates Ohio in Columbus haben ein neues System entwickelt, um Strom aus Wind zu erzeugen. Sie bauen keine riesigen Windräder, sondern Bäume.

Die Forscher um Ryan Harne vom Laboratory of Sound and Vibration Research (LSVR) wollen die Vibrationen, die beispielsweise Wind auslöst, wenn er durch Bäume fährt, nutzen, um elektrischen Strom zu erzeugen. Sie haben einen einfachen Baum gebaut, um das Prinzip zu testen: einen Stamm mit einem Ast, die durch einen Streifen aus dem Kunststoff Polyvinylidenfluorid verbunden sind.

Anzeige

Der Baum schwankte nicht sichtbar

Sie platzierten den Baum auf einem Gerät, das diesen mit einer hohen Frequenz, aber einer geringen Amplitude schüttelte. Wegen der geringen Schwingungsweite schien sich der Baum nicht zu bewegen. Dennoch produzierte er eine Spannung von 0,8 Volt.

Nun ist dieses Energy Harvesting mittels des piezoelektrischen Effekts nichts Neues. Allerdings sei noch nicht ausreichend versucht worden, Umgebungsschwingungen dafür zu nutzen, sagen die Forscher. Grund sei die Annahme, dass sich aus den zufälligen Kräften in der Natur keine einheitlichen Schwingungen erzeugen ließen.

Das System hält eine einheitliche Frequenz

Die Forscher um Harne fanden mittels eines mathematischen Modells heraus, dass eine baumartige Struktur trotz wahllos darauf einwirkender Kräfte eine einheitliche Schwingung beibehält. Den Forschern gelang es, ihren Baum auch dann mit großer Amplitude und niedriger Frequenz schwingen zu lassen, wenn wenn sie ihn hochfrequenten Kräften aussetzten. Er behielt seine Schwingung sogar bei, als sie diese hochfrequenten Kräfte mit zufälligen Störschwingungen überlagerten.

Als sie ihren Testbaum Zufallsbewegungen aussetzten, erreichte dieser irgendwann einen Umschlagpunkt, an dem er die hochfrequente Energie in eine Schwingung mit einer niedrigen Frequenz umsetzte. Jetzt schwankte der Baum deutlich, wobei Stamm und Ast synchron schwangen. In diesem Zustand lieferte der Baum sogar eine deutlich höhere Spannung: etwa 2 Volt.

Sensoren versorgen sich selbst mit Strom

Als Energiequelle für solche Bäume können alle möglichen Vibrationen dienen: Gebäude, die sich im Wind oder durch Nutzung leicht bewegen, seismische Aktivitäten oder Vibrationen durch Schritte. "Es gibt tatsächlich eine riesige Menge kinetischer Energie durch solche Bewegungen, die sonst verloren geht. Wir wollen etwas von dieser Energie zurückgewinnen und nutzen", sagt Harne.

Die erste Anwendung, die den Forschern vorschwebt, sind Structural-Health-Monitoring-Sensoren, die den Zustand von Gebäuden oder Brücken überwachen. Sie könnten durch die Vibrationen des Windes oder darüberfahrender Autos mit Strom versorgt werden.

Harne und seine Kollegen beschreiben ihre Entwicklung in der Fachzeitschrift Journal of Sound and Vibration.


eye home zur Startseite
Phreeze 12. Feb 2016

jap, und die Minenarbeiter fürs Silizium etc. sterben dann noch schneller :D

Eheran 11. Feb 2016

Wenn du es hier als Argumentationsgrundlage nutzen willst, dann kannst du die...

ElMario 11. Feb 2016

Es heisst nukular...ähhh...Symbilbild !

Clown 11. Feb 2016

Nur bis zu dem Moment, wenn die Sauerstofferzeugung monetarisiert werden kann. Ab dann...

Dwalinn 11. Feb 2016

Scheinbar wurde der Text geändert, über Brücken und Wolkenkratzer steht jetzt was im Artikel



Anzeige

Stellenmarkt
  1. über Hays AG, Mannheim
  2. Brabbler Secure Message and Data Exchange Aktiengesellschaft, München
  3. T-Systems International GmbH, Leinfelden-Echterdingen
  4. TenneT TSO GmbH, Bayreuth


Anzeige
Hardware-Angebote
  1. 199,99€ statt 479,99€ - Ersparnis rund 58%

Folgen Sie uns
       


  1. Building 8

    Facebook arbeitet an modularem Mobilgerät

  2. Remote Control

    Serienklassiker Das Boot wird VR-Antikriegsspiel

  3. TLS-Zertifikate

    Symantec fällt auf falschen Key herein

  4. Shipito

    Mit wenigen Mausklicks zur US-Postadresse

  5. Ausprobiert

    JPEGmini Pro komprimiert riesige JPEGs um bis zu 80 Prozent

  6. Aufstecksucher für TL2

    Leica warnt vor Leica

  7. Autonomes Fahren

    Continental will beim Kartendienst Here einsteigen

  8. Arduino 101

    Intel stellt auch das letzte Bastler-Board ein

  9. Quartalsbericht

    Microsoft kann Gewinn durch Cloud mehr als verdoppeln

  10. Mobilfunk

    Leistungsfähigkeit der 5G-Luftschnittstelle wird überschätzt



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Kryptowährungen: Bitcoin steht vor grundlegenden Änderungen
Kryptowährungen
Bitcoin steht vor grundlegenden Änderungen
  1. Kryptowährungen Massiver Diebstahl von Ether
  2. Link11 DDoS-Angriffe nehmen wegen IoT-Botnetzen weiter zu
  3. Kryptowährung Bitcoin notiert auf neuem Rekordhoch

Indiegames Rundschau: Meisterdiebe, Anti- und Arcadehelden
Indiegames Rundschau
Meisterdiebe, Anti- und Arcadehelden
  1. Jump So was wie Netflix für Indiegames
  2. Indiegames-Rundschau Weltraumabenteuer und Strandurlaub
  3. Indiegames-Rundschau Familienflüche, Albträume und Nostalgie

IETF Webpackage: Wie das Offline-Internet auf SD-Karte kommen könnte
IETF Webpackage
Wie das Offline-Internet auf SD-Karte kommen könnte
  1. IETF 5G braucht das Internet - auch ohne Internet
  2. IETF DNS über HTTPS ist besser als DNS

  1. Re: Ich vermisse die Kennzeichnung "sponsored Post"

    SchmuseTigger | 10:33

  2. Re: IT Experten beklagen zu niedrige Löhne

    c0nsultant | 10:32

  3. Re: Darf man Einbrecher platt machen?

    __destruct() | 10:32

  4. Re: Obendrein muss das OS an jeden ARM-Chip...

    ElTentakel | 10:31

  5. Re: Servertickrate

    LH | 10:31


  1. 10:31

  2. 10:09

  3. 09:51

  4. 09:05

  5. 08:03

  6. 07:38

  7. 07:29

  8. 07:20


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel