Bewegung rein, Spannung raus:
Genialer Generator auf Pflanzenbasis

Ein neuer Energiespeicher auf Pflanzen-Basis wandelt mechanische Bewegung, etwa durch Fingerdruck, in Strom um und speichert ihn direkt - ganz ohne Batterien oder toxische Materialien. Einsatzbe­reiche: medizinische Implantate und selbstversorgende Wearables.

Mimosen-Power: Strom aus Fingerbewegung speichern

Das Gerät nutzt einen natürlichen Stoff aus den Samen der Mimosa pudica, einer Pflanze, die auf Berührung mit Blattbewegung reagiert. Aus den Samen wird ein sogenanntes Bio-Hydrogel hergestellt - ein wasserhaltiges Gel, das aus organischen Molekülen besteht. Diese Moleküle besitzen viele polare Gruppen, die auf Druck reagieren: Wenn das Material mechanisch belastet wird, verschieben sich elektrische Ladungen - dadurch entsteht Strom. Dieser Vorgang wird als Piezoelektrizität bezeichnet.

In das Gel sind Elektroden aus einem speziellen Materialverbund integriert. Es handelt sich um eine Mischung aus reduziertem Graphenoxid (RGO) und Nickel-dotiertem Zink-Zinn-Oxid (NiZTO). Diese Kombination speichert den erzeugten Strom direkt. Im Versuch erreichte das System eine Spannung von bis zu 13,5 Volt, einen Strom von 2,98 Mikroampere sowie eine Energieumwandlung von rund 40 Prozent, Zahlen, die laut Quelle viele Bio-basierte Alternativen übertreffen.


Die Forschung wurde am Indian Institute of Technology durchgeführt und im Chemical Engineering Journal veröffentlicht. Die Besonderheit liegt darin, dass das System gleichzeitig Energie erzeugt und speichert - in einem einzigen Bauteil. So entsteht ein sogenannter selbst aufladender Superkondensator (SCS). Bereits nach 180 Sekunden leichtem Druck - etwa durch einen Finger - konnte ein Ladestand von 430 Millivolt erreicht werden. Laut der Quelle blieb nach 6000 Ladezyklen noch 87,5 Prozent der Speicherkapazität erhalten.

Prototypen als nächstes

Als nächstes soll das Gerät in erste tragbare und medizinische Prototypen integriert und unter realen Bedingungen getestet werden. Parallel dazu arbeiten die Entwickler an günstigeren Herstellungsverfahren für die Elektrodenmaterialien sowie an einer strukturellen Optimierung des Hydrogels, um dessen Haltbarkeit zu verbessern.

Auch Kombinationen mit anderen Energiequellen wie Reibung oder Sonnenlicht auf Pflanzenbasis sind in Planung. Ob daraus am Ende ein Produkt wird, das im Alltag ohne Akku funktioniert, hängt nun davon ab, wie sich das System außerhalb des Labors bewährt.



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