Neuartiges Material erzeugt Energie aus Licht

Forschung Drahtlos Energie mit winzigen Kristallen erzeugen

11.09.2023 Quelle: University of Colorado Lesedauer: 1 min

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Eine Drohne braucht Batterien, die wiederum Wärme als nutzloses Nebenprodukt produzieren. Forscher könnten nun einen Weg gefunden haben, Energie mithilfe von Licht und winzigen Kristallen zu erzeugen.

Forschern der University of Colorado gelingt Direktumwandlung von Licht in mechanische Energie.
(Bild: BillionPhotos.com - stock.adobe.com)

Forscher der University of Colorado haben ein neuartiges und widerstandsfähiges photomechanisches Material entwickelt, das Lichtenergie ohne Wärme oder Elektrizität in mechanische Arbeit umwandeln kann und damit innovative Möglichkeiten für energieeffiziente, drahtlose und ferngesteuerte Systeme bietet. Laut einer Mitteilung biete die Entwicklung zahlreiche neue Anwendungen in der Industrie, der Robotik oder in der Luft- und Raumfahrt.

Die Forscher umgehen dabei den Mittelsmann, indem sie Energie direkt in mechanische Verformung umwandeln. Mithilfe eines Laserstrahls könnte also eine Drohne angetrieben werden, ohne dafür Solarzellen, Batterien oder ein Hitzemanagementsystem zu installieren.

Das 10.000-Fache seiner eigenen Masse

Das Material besteht aus winzigen organischen Kristallen, die sich bei Lichteinwirkung verbiegen. Die Forscher betteten diese Kristalle in ein Polymermaterial ein, das mit seinen winzigen Löchern einem Schwamm ähnelt. Wenn die Kristalle Licht ausgesetzt werden, dehnen sie sich in dieser Struktur aus, was etwa das Anheben von Gegenständen ermöglicht. Wenn das Material seine Form ändert, arbeite es wie ein Motor oder ein Aktuator. In einer Testreihe konnten die Forscher mit einem 0,02-Milligramm schweren Kristallstreifen eine 20-Milligramm-Nylonkugel anheben.

Im nächsten Schritt wollen die Forscher mehr Kontrolle über die Bewegungend des Materials erlangen. Ziel ist es, den Wirkungsgrad zu erhöhen, indem die Menge der erzeugten mechanischen Energie im Vergleich zur eingesetzten Lichtenergie maximiert wird.

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