"Düsenantrieb" für Mobiltelefone
Nach den Brennstoffzellen könnten nun auch kleine Triebwerke als Antrieb für Handys und kleine Unterhaltungselektronik dienen.
Zwei Wissenschaftlern des Georgia Institute of Technologie in den USA ist es gelungen, eine Silizium-kompatible Einheit zu bauen, die mechanische Energie, die von einer rotierenden Mikroturbine erzeugt wird, in eine brauchbare Menge elektrischer Energie umwandeln kann.
Als Turbine kommt dabei ein kleiner Magnet über einem Netz von drei überlappenden Drahtspulen, die auf einem einzigen Wafer sitzen, zum Einsatz.
Bis dato haben sich die Wissenschaftler David Arnold und Mark Allen zusammen mit einem Team der Universität von Kalifornien in Berkeley damit beschäftigt, wie die chemische Energie, die im Diesel gespeichert ist, in mechanische Energie für die Turbine umgewandelt werden kann - der erste Schritt zum Mikromotor.
Noch vor wenigen Jahren wog eine mobile Brennstoffzelle mehrere Kilogramm. Derzeit sind die Geräte so weit, dass sie in schwerere Laptops eingebaut werden können.
Wieder Mini-Brennstoffzelle entwickeltTestlauf erzeugte 1,1 Watt
Beide Teams haben bereits Silizium-Brennkammern, in denen Diesel bei sehr hohen Temperaturen verbrannt werden kann, ohne dass die Kammern brechen, und Miniatur-Silizium-Turbinen hergestellt.
Die gewonnene Energie wurde dabei allerdings mit zusätzlichen Komponenten aufgefangen und nicht mit dem gleichen Stack von Silizium-Wafern.
Nunmehr konnten Arnold und Allen zeigen, dass die Energie aus der Turbine direkt auf einem Silizium-kompatiblen Wafer erzeugt werden kann.
Ein flacher Magnetring, der alle 45 Grad die Polung ändert, wird dazu mit bis zu 100.000 Umdrehungen pro Minute über den Drahtspulen gedreht. Der schnelle Wechsel der Polung erzeugte dabei 1,1 Watt in den Spulen - genug, um ein Handy oder ein GPS-Gerät zu betreiben.
Da Magnete überlicherweise so schnelle Drehungen nicht aushalten, wurde die Dichte verstärkt und das Material mit einer stärkenden Titanschicht umgeben.
Spinat liefert Energie für LaptopUS-Soldaten als erste User
Zwar ist der Magnetgenerator bereits ein großer Schritt in Richtung Düsenantrieb für Handys, doch die nächste Hürde wird sein, die Turbine, die Brennkammer und den Generator in einem einzigen Stack von Silizium-Wafern unterzubringen, meint Mike Waits vom Armeelabor in Adelphi, Maryland, das die Forschungen sponsert.
US-Soldaten sollen die Ersten sein, welche die Mikromotoren nutzen, da besonders die Soldaten mit ihren Notebooks, Nachtsichtgeräten und GPS-Systemen ein enormes Energierversorgungsproblem haben.
Und Diesel sei ohnedies auch als Antrieb für Panzer vorhanden, so Waits.