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Technik: Tischtennisplatte nutzt Nanosensoren

Schon länger basteln Forschern an winzigen Generatoren, die Druck in Strom umwandeln. Bisher funktionierte das nur mit Plastik. Jetzt ist es einem Team auch bei Holz gelungen - mit einer kuriosen Anwendung.
TischtennisLaden...

Schon lange arbeiten Wissenschaftler an winzigen Generatoren, die mechanischen Druck in Strom umwandeln. 2012 stellte eine Gruppe um Zhong Lin Wang vom Georgia Institute of Technology hierfür einen Ansatz auf Basis von Reibungselektrizität vor: Dabei werden zwei Materialien mit stark unterschiedlicher Elektronenaffinität geschichtet. Übt man auf eine von ihnen Druck aus, rücken die Schichten näher zusammen, wodurch ein kleiner Strom vom einen Material in das andere fließt.

Dieser »triboelektrische Effekt« funktionierte bisher jedoch nur mit ausgewählten Materialien, beispielsweise mit Wolle und einem Nylonstab, wie Physiklehrer wissen. Wangs Team hat nun einen Fertigungsprozess entwickelt, der auch dünne Holzschichten in ein triboelektrisches Material verwandelt. In ihm wird Lignin entfernt und das Holz anschließend heiß zusammengepresst. Pro Quadratmeter könne ein daraus konstruierter Nanogenerator immerhin eine elektrische Ladung von 0,036 Millicoulomb liefern, berichtet die Gruppe im Fachmagazin »Nature Communications«.

Um das Potenzial der Erfindung zu demonstrieren, haben die Wissenschaftler eine »intelligente« Tischtennisplatte gebaut. In ihr registrieren vier mal vier Zentimeter große Sensoren flächendeckend, wo der Ball aufgekommen ist. Da die gerade mal 0,15 Millimeter dicken Bauteile sich selbst mit Strom versorgen und die Oberfläche nach wie vor aus Holz ist, hoffen die Forscher auf eine Anwendung im Profisport: Tischtennisspieler könnten damit beispielsweise ihre Treffsicherheit erfassen. Und Schiedsrichter könnten immer sofort beurteilen, ob ein Ball die Platte getroffen hat.

© Luo et al
Smarte Tischtennisplatte

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