Strom aus der Umgebung zu gewinnen, klingt wie pure Magie. Aber US-Forscher haben jetzt eine Technik entwickelt, die genau das ermöglicht. Mithilfe eines Miniwandlers können sie die schwachen Magnetfelder unserer Wohnumgebung in nutzbaren elektrischen Strom umwandeln. Schon mit diesem Strom lassen sich hunderte LED-Lampen, eine Uhr oder Sensoren betreiben.
Elektrizität und Magnetismus gehen Hand in Hand
Schon im 19. Jahrhundert erkannte der Physiker James Clerk Maxwell, dass Elektrizität und Magnetismus zusammenhängen. Elektrischer Strom erzeugt magnetische Felder, was zum Beispiel in Elektromagneten genutzt wird. Umgekehrt kann man aus einem Magnetfeld elektrische Energie gewinnen. Bisherige Verfahren erforderten allerdings eine bestimmte Mindeststärke des Magnetfelds.
Allgegenwärtige, schwache Magnetfelder
In unserem Alltag gibt es jedoch elektromagnetische Felder, die überall präsent sind. Jede Stromleitung, jede aktive Steckdose und jedes Elektrogerät erzeugt in ihrem Umfeld ein schwaches Magnetfeld. Bisher blieb diese Energie ungenutzt. Doch das soll sich nun ändern.
Der magnetomechanische Konverter
Forscher haben einen magnetomechanischen Konverter entwickelt, der diese schwachen Felder in Strom umwandeln kann. Dieses Gerät besteht aus einem Verbund zweier Materialien. Das eine Material reagiert auf Magnetfelder und ändert seine Ausdehnung. Durch die schnelle Polung der Magnetfelder durch den Wechselstrom unserer Stromnetze beginnt das Material zu vibrieren. Das zweite Material ist piezoelektrisch und wandelt die mechanische Bewegung in elektrischen Strom um.
Vielseitige Anwendungen
Dieser Miniwandler erzeugt bereits bei schwachen Magnetfeldern im Milliwattbereich Strom. Selbst bei extrem schwachen Magnetfeldern unterhalb von 50 Mikrotesla reicht die Ausbeute aus, um hunderte von LEDs zu versorgen oder eine digitale Uhr anzutreiben. Die Forscher sind begeistert von den Möglichkeiten, die sich daraus ergeben. Sensoren und Kontrollsysteme in smarten Häusern könnten so mit Strom versorgt werden. Diese Technik ist ein großer Fortschritt in Sachen nachhaltiger Energieversorgung für integrierte Sensoren und kabellose Kommunikationssysteme.
Caption: Illustration eines Magnetfelds
Diese innovative Technik eröffnet eine spannende Zukunftsperspektive für die Nutzung von Energie aus unserer Umgebung. Mit dem Miniwandler können wir unsere Energiequellen erweitern und nachhaltigere Lösungen für den täglichen Gebrauch finden. Wer hätte gedacht, dass unsere Wohnungen, Büros und Autos so viel ungenutzte Energie bereithalten? Die Forschung auf diesem Gebiet verspricht aufregende Entwicklungen, von denen wir alle profitieren können.
