Körperwärme versorgt Wearable Electronics mit Strom

KAIST Körperwärme versorgt Wearable Electronics mit Strom

14.04.2014Autor / Redakteur: Peter Koller / Florian Karlstetter

Die nächste Generation mobiler Geräte wird am Körper getragen: Die Energie dafür liefern thermoelektrische Generatoren, die Körperwärme in Strom umwandeln.

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Strom für Wearable Electronics, direkt aus Körperwärme: Das soll der TEG des KAIST realisieren.
(KAIST)

Entwicklungen wie Google Glass oder die Smart Watches etwa von Samsung zeigen den Weg: Die nächste Generation mobiler Elektronik wird direkt am Körper getragen. Mit der weiteren Verkleinerung einher geht aber eine wachsende Problematik bei der Energieversorgung, der Platz für Akkus ist kaum noch vorhanden.

Der TEG auf Glasfasergewebe hat einen minimalen Biegeradius von 20 mm
(KAIST)

Ein Ausweg kann Energy Harvesting sein, die Umwandlung von in der Umgebung vorhandener Energie in elektrischen Strom. Ein team am südkoreanischen Forschungsinstitut KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology) hat dafür einen Thermoelektrischen Generator (TEG) entwickelt. Solche TEGs gibt es schon lange und sie werden bereits in einer Vielzahl von Applikationen eingesetzt. Es gibt sie in zwei Versionen, basierend auf organischen und nicht-organischen Materialien.

Das Problem bisher: Organische TEGs etwa auf Polymer-Basis sind biegsam, haben aber nur einen geringen Wirkungsgrad. Bei anorganischen TEGs ist es genau anders herum.

Den KAIST-Forscher ist es nun gelungen, die beiden Methoden zu kombinieren. Sie stellten Pasten aus zwei unterschiedlichen thermoelektrischen Stoffen (Wismut-Tellurid und Antimon-Tellurid) her, die in einem Siebdruckverfahren auf ein Substrat aus Glasfasergewebe aufgebracht wurden. Das Resultat ist ein bis zu einem Radius von nur 20 mm biegsames Gewebe, das nur 0,13g/cm² wiegt, aber die Temperaturdifferenz zwischen Körper- und Umgebungstemperatur relativ effizient in elektrischen Strom verwandelt. Ein Armband mit einem TEG von 10 x 10 cm produziert laut der Forscher etwa 40 mW an Leistung.

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