Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Überschüssige Mikrowellen laden Handy-Akkus

13.11.2013
Kabelloses Instrument zapft Energie von Satelliten oder WLAN ab

Elektroingenieure der Duke University haben einen kreativen Weg gefunden, um den energiehungrigen Akkus kleinerer Geräte wie Mobiltelefone oder Fotokameras wieder neues Leben einzuhauchen.


Metamaterial: Dieses Instrument erzeugt 7,3 Volt (Foto: pratt.duke.edu)

Hierfür haben die findigen US-Forscher aus relativ kostengünstigen Materialien, die besondere elektromagnetische Eigenschaften besitzen, ein neuartiges kabelloses Instrument entwickelt. Dieses funktioniert im Prinzip wie eine Solarzelle, die Lichtenergie in elektrischen Strom umwandelt. Anstelle des Lichts wird hier allerdings Energie in Form von Mikrowellen "abgezapft", die von anderen Energiequellen wie Satelliten- oder WLAN-Signalen stammt.

"Unsere Forschungsarbeit demonstriert einen einfachen und kostengünstigen Ansatz für die elektromagnetische Energiegewinnung", erklärt Steven Cummer, Professor für Elektro- und Computertechnik an der Duke University und Chef-Designer des Projekts. "Das schöne an dem Konzept ist, das seine Basisbausteine sowohl für sich selbst stehen als auch zusammenarbeiten können. Will man die gewonnene Energie erhöhen, muss man lediglich mehr Blöcke aneinander reihen", stellt der Wissenschaftler klar. Das Anwendungspotenzial sei vielseitig. "Mit zusätzlichen Modifikationen könnte diese Art der Energiegewinnung in ein Handy verbaut werden, um dieses kabellos wieder aufzuladen, wenn es gerade nicht gebraucht wird", erläutert der Forscher seine Vision.

Leistung einer Solarzelle

Um dieses ambitionierte Ziel erreichen zu können, haben Cummer und seine Kollegen Allen Hawkes und Alexander Katko ein innovatives Instrument entwickelt, das von der Funktionsweise her ein wenig an eine Solarzelle erinnert. Statt Lichtenergie "erntet" das Gerät allerdings die Energie von Mirkowellensignalen und wandelt diese in sofort nutzbaren Strom um. Ermöglicht wird dies durch die Verwendung spezieller Metamaterialien, die mithilfe ihrer besonderen Strukturen und Eigenschaften verschiedene Formen von Wellenenergie einfangen können.

"Wir wollen die höchstmögliche Energieeffizienz erreichen", betont Hawkes. Bisherige Versuche seien mit einem Ergebnis von sechs bis zehn Prozent in dieser Hinsicht nicht zufriedenstellend gewesen. "Mit dem neuen Design ist es uns gelungen, diesen Wert dramatisch auf 37 Prozent zu steigern, was in etwa mit der Leistung von Solarzellen vergleichbar ist", ergänzt der US-Ingenieur.

Energie aus Vibrationen
Das "Anzapfen" von überschüssiger Mikrowellenenergie ist eine Idee, die nicht nur die Forschungsarbeit des Teams der Duke University zu neuen kreativen Lösungen anspornt. Auch an der Universität Tokio wird bereits an einer Technologie gearbeitet, die künftig kleine Küchen-Gadgets mittels geringer Strahlungsmengen von Mikrowellenherden betreibbar machen soll (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20130924002/ ).

"Unser Ansatz ermöglicht es aber prinzipiell auch, ganz andere Frequenzen und Arten von Energie wie etwa Vibrationen oder Klangenergie zur Stromgewinnung zu nutzen", so Alexander Katko. "Bislang ist die meiste Arbeit zu Metamaterialien aber rein theoretisch. Wir zeigen, dass diese Materialien auch für Konsumentenanwendungen nützlich sein können."

Markus Steiner | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.duke.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Geräteschutzschalter erfüllt NEC Class 2
19.05.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

nachricht Elektronikgehäuse für Anzeigeeinheiten
19.05.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften