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Rettungsweste wandelt Wellenbewegung in Strom für ein Notsignal um
Eine Rettungsweste könnte künftig auch ohne Batterie ein leuchtendes Notsignal abgeben. Ein Prototyp gewinnt bei wellenähnlichen Bewegungen elektrische Energie und lässt damit eine SOS-Anzeige aufleuchten. Möglich macht das eine weiche Vorrichtung mit Flüssigmetall, die zugleich kleine und große Bewegungen erfassen kann.
Wollongong (Australien). Wer bei einem Unfall auf dem Wasser Hilfe benötigt, muss unter Umständen lange auf Rettung warten. Elektrische Leuchtsignale können in dieser Situation die Sichtbarkeit erhöhen, doch gerade im Notfall darf ihre Stromversorgung nicht versagen.
Mechanische Bewegung ist auf einem schwankenden Gewässer zwar reichlich vorhanden, lässt sich mit weichen, tragbaren Systemen aber nur begrenzt in nutzbaren Strom umwandeln. Eine neue Technik soll diese Energiequelle für einfache Leuchtanzeigen und Sensoren erschließen.
Ein internationales Team unter Beteiligung von Professor Weihua Li von der University of Wollongong (UOW) hat dafür einen weichen Energiewandler entwickelt. Das Bauteil enthält zwei Tropfen eines galliumhaltigen flüssigen Metalls in einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit.
Wenn sich die Vorrichtung bewegt, ändern sich die Kontaktflächen des Metalls mit der Flüssigkeit und der Luft. Dadurch verändern sich elektrochemische Reaktionen an den Tropfen und erzeugen einen elektrischen Strom.
Bei Versuchen lieferte eine Anordnung aus 40 Einheiten rund zwei Volt Spannung und konnte kleine Leuchtdioden betreiben. Das wissenschaftliche Abstract nennt außerdem eine Leistungsdichte von 140,2 Mikrowatt pro Quadratmeter. Die beiden Werte beschreiben unterschiedliche Eigenschaften und erlauben für sich allein keine Aussage darüber, wie viel Energie größere Geräte erhalten könnten.
„In abgelegenen oder rauen Umgebungen ist es nicht immer praktikabel, Batterien auszutauschen oder aufzuladen, obwohl das für die Sicherheit eines Menschen einen großen Unterschied machen kann. Ein Gerät, das aus seiner eigenen Bewegung geringe Mengen Energie gewinnt, könnte sehr hilfreich sein“, erklärt Professor Weihua Li.
Für die Vorführung integrierte das Team die Technik in einen Rettungswesten-Prototyp und setzte ihn simulierten Wellenbewegungen aus. Die erzeugte elektrische Energie wurde gespeichert und ließ eine aus Leuchtdioden bestehende SOS-Anzeige wiederholt aufleuchten.
Ein solches Lichtsignal ist nicht mit einem automatisch abgesetzten Funknotruf zu verwechseln. Die Demonstration belegt außerdem noch nicht, dass die Technik unter realen Bedingungen auf offener See dauerhaft zuverlässig funktioniert.
„Viele tragbare Geräte müssen regelmäßig aufgeladen werden, und das ist ein Hindernis für Menschen, die sie jeden Tag benutzen möchten. Wir wollen diese Abhängigkeit verringern“, sagt Weihua Li.