Wissen: Jetzt kommt der Strom aus der Hose

Ob Jacke, T-Shirt oder Hose – in Zukunft werden Kleidungsstücke aus flexiblen Fasern allein durch die Reibungsenergie, die beim Tragen entsteht, genug Strom liefern. So können Handys, MP3-Player und Laptops einfach unterwegs aufgeladen werden – ohne spezielles Ladegerät.

Die Idee, Textilien Strom erzeugen zu lassen, hatten Wissenschaftler schon lange. In bisherigen Experimenten hatten es die feinen Fasern aber nie auf eine ausreichende Leistung gebracht.

Jetzt präsentierten US-Forscher den Prototyp einer Stromfaser, die allein über Biegebewegungen 15-mal mehr Strom erzeugt als Materialien in allen Laborversuchen zuvor. Kern des Minikraftwerks, das in der Fachzeitschrift „Nature Nanotechnology“ vorgestellt wird, ist ein dünner Faden aus Zinkoxid. Wird er mechanisch beansprucht, entsteht im Inneren eine elektrische Spannung. Physiker nennen das „Piezoelektrischer Effekt“. Diese Spannung lässt sich in elektrische Energie umwandeln. „Das neue Design ist robuster und löst die Probleme mit eindringender Feuchtigkeit“, sagt Zhong Lin Wang vom Georgie Institute of Technology in Atlanta. Der Forscher, der schon viele Modelle für winzige Stromgeneratoren entwickelt hat, packte eine nur vier Millionstel Meter dünne und ein fünftel Millimeter lange Faser aus Zinkoxid in eine flexible Folie aus dem Kunststoff Polyimid. Wird dieses Modul gebogen, streckt sich die Faser um ein Zehntel Prozent und erzeugt dabei acht Pikoampere bei 50 Millivolt Spannung. Werden mehrere Fasern miteinander gekoppelt, kann die Stromausbeute entsprechend gesteigert werden.

Die Idee, Strom auf diese Weise zu erzeugen, ist nicht neu. Doch bisher waren die empfindlichen Zinkoxid-Fasern nicht sehr stabil. Bei zu starken Bewegungen brachen sie oder wurden durch Feuchtigkeit zerstört. Mit der flexiblen Hülle aus Polyimid konnten Wang und Kollegen dieses Problem in den Griff bekommen. wsa