Nanodrähte betreiben Taschenrechner-LCD

Forschern am Georgia Institute of Technology (Georgia Tech) ist es gelungen, ein Taschenrechner-Display nur mithilfe von piezoelektrischen Nanodrähten aufleuchten zu lassen. Damit hat erstmals ein Nanogenerator, der Strom durch mechanische Verformung erzeugt, ein handelsübliches Elektronikprodukt betrieben. Das ist ein großer Schritt zum Ziel, so beispielsweise iPods oder Herzschrittmacher mit Strom zu versorgen.

Zhong Lin Wang, Professor für Materialwissenschaften am Georgia Tech, ist überzeugt, dass Nanogeneratoren dank schnell wachsender Leistung schon in absehbarer Zeit wirklich den Alltag erobern. „Ich hoffe, dass sie innerhalb der nächsten fünf Jahre zur Anwendung kommen“, sagt er.

LCD-Blinken

Wangs Team arbeitet seit 2005 an der Entwicklung pieozoelektrischer Nanogeneratoren. Der jüngste Erfolg ist ein etwa zwei mal 1,5 Zentimeter großes Modell, das eindrucksvoll das Potenzial der Technologie unterstreicht. Denn wenn jemand den winzigen Generator mit den Fingern zusammendrückt, erzeugt das genug Strom, damit auf der LCD-Anzeige eines gewöhnlichen Taschenrechners Zahlen aufleuchten. Damit ist gezeigt, dass die Technologie wirklich für alltägliche Anwendungen geeignet ist.

Noch reicht die Stromerzeugung des Nanodraht-Generators zwar nicht, um ein iPod zu betreiben. Doch betont Wang, dass allein die aktuelle Version rund 100 mal leistungsfähiger ist als jene, mit denen sein Team vor einem Jahr gearbeitet hat. Möglich machen das nicht zuletzt Fortschritte bei der Fertigung. Die Wissenschaftler haben neuartige Nanodrähte mit konischer Form gezüchtet, die in alkoholischer Lösung auf eine dünne metallische Elektrode und einen Flexiblen Polymer-Film aufgebracht werden. So entsteht eine Art Nanodraht-Sandwich. Der Prozess sollte laut Wang für die industrielle Fertigung geeignet sein.

Großes Anwendungspotenzial

Unterhaltungselektronik ist nur eines der denkbaren Anwendungsgebiete für die winzigen Generatoren. Vielleicht noch wichtiger ist das Potenzial, dass piezoelektrische Nanodrähte Umweltsensoren oder medizinische Implantate wie beispielsweise Herzschrittmacher mit Strom versorgen. Wangs Team hat bereits im Frühjahr an einer Ratte gezeigt, dass Herzschlag oder Atem die nötige Bewegung für Nanogeneratoren liefern können (pressetext berichtete: http://pressetext.com/news/100608011/).