Graphen gilt als Wundermaterial, was unter anderem daran liegt, dass das hauchdünne Material besondere Eigenschaften aufweist. Als gäbe es nicht schon genug potentielle Einsatzmöglichkeiten, arbeiten Forscher nun daran, das zweidimensionale Material als eine Quelle für saubere und potentiell unbegrenzte Energie zu nutzen.


Graphene - Material kann Energiegewinnung verdoppeln

Vibrationen auf dem atomaren Level erzeugen Energie

Das Team von der University of Arkansas nutzt Fluktuationen der Kohlenstoffatome in Graphen, um damit eine Spannung zu erzeugen, die theoretisch eine Armbanduhr unendlich mit Energie versorgen kann.


Bei Graphen handelt es sich um eine Kohlenstoffschicht, die nur ein Atom dick ist. Es ist ein sehr starkes und elektrisch leitfähiges Material, das diverse Anwendungsmöglichkeiten hat – von Leuchtmitteln bis hin zu Wasserfiltern. Die Forscher der University of Arkansas haben nun eine neue Anwendungsmöglichkeit aufgetan – und das mehr oder weniger aus Zufall. Eigentlich wollten sie die natürlichen Bewegungen der Kohlenstoffatome in Graphen untersuchen. Die Atome der Kohlenstoffschicht vibrieren als Reaktion auf die Umgebungstemperatur, was dafür sorgt, dass Verbindungen mehrere Kohlenstoffatome sich wie Wellen auf einem Ozean heben und senken.

Unendliche Energiequelle?

Diese wellenartige Bewegung wollen die Forscher als Energiequelle nutzen. Dazu nutzen sie ein Gerät, dass sie auf den passenden Namen Vibration Energy Harvester (VEH) getauft haben. Das System startet mit einem negativ geladenem Blatt Graphen, das zwischen zwei Metallelektroden gespannt wird. Wenn Atomgruppen sich heben, wirft das Graphen Wellen und berührt die obere Elektrode. Dabei entsteht eine positive Ladung. Wenn das Graphen fällt, berührt es die untere Elektrode und erzeugt eine gegenläufige Ladung.

Die dabei entstehende Energie ist aufgrund der mikroskopischen Begebenheiten sehr klein. Allerdings können die Forscher an einem Blatt Graphen eine Vielzahl Elektroden einsetzen, sodass es ihnen gelang, genug Energie zu erzeugen, um eine Armbanduhr zu betreiben.

Da die Vibrationen des Graphens niemals aufhören, könnte auf Basis dieser Technologie eine kleine Batterie-Alternative entwickelt werden, die theoretisch niemals aufhört, Energie zu produzieren. Im nächsten Schritt wollen die Forscher mit anderen Materialien als Graphen experimentieren. Derartige Batterien hätten das Potential, eines Tages kleinere elektronische Geräte wie etwa Herzschrittmacher, Hörgeräte und andere Wearables mit Energie zu versorgen.

via University of Arkansas

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2 Kommentare

  1. Fattyman

    24. November 2017 at 09:14

    Falsche Überschrift und damit verbunden falsche Suggestion:
    Das Graphen selbst „erzeugt“ keine Energie! Es „erntet“ durch geschickte geometrische Anordung Energie aus seiner „Umgebung“ und hilft bei der Umwandlung der Energie in elektrischer Energie. Nicht mehr und nicht weniger.

  2. Alexander Trisko

    28. November 2017 at 15:16

    In dem Sinne könntest du auch bspw. nicht von der Sonne als Quelle für Solarenergie sprechen, da auch Fusion (wie jeder andere Prozess zur Energiegewinnung) letztlich nur ein Umwandlungsprozess ist.

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