Wer gerne Musik hört, könnte diese bald aus den unscheinbarsten Gegenständen erschallen lassen. Die Erfindung von Nelson Sepulveda und seinem Team von der Michigan State University machen diese möglich. Die Forscher hatten bereits Vorjahr eine hauchdünne Computertastatur vorgestellt. Nun haben sie erkannt, dass sich diese Technologie auch zum Abspielen Geräuschen und Musik eignet.
„Das ist der erste Energie um Wandler, der ultradünn, flexibel, skalierbar und bidirektional ist. Das bedeutet, dass er mechanische Energie in elektrische Energie und elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln kann“, erklärt Sepulveda. Die Technologie dahinter nennt sich Ferroelektret-Nanogenerator oder kurz FENG.
Energieformen
Während bei der Computertastatur die mechanische Energie in Form des Fingerdrucks in elektrische Energie umgewandelt wurde, sind es beim Mikrofon die Vibrationen der Schallwellen, die zu elektrischer Energie werden. Der Lautsprecher funktioniert genau umgekehrt und wird zuerst mit elektrischer Energie versorgt – über ein iPad und einen Verstärker wurde Musik in ein Stuck Stoff, in dem Fall eine Flagge „gepumpt“ – und dann in mechanische Energie in Form von Schallwellen umgewandelt.
Sepulveda und sein Kollege Wei Li können sich gut vorstellen, dass eines Tages faltbare Lautsprecher statt großer Boxen verwendet werden, die einfach nach Bedarf auf die Wand geklebt werden.
„Oder man stelle sich eine Zeitung vor, wo die einzelnen Seiten Mikrofone und Lautsprecher sind. Man könnte eine sprachgesteuerte Zeitung haben, die mit einem spricht. Das Gerät ist so sensibel gegenüber Vibrationen, dass es die Frequenzkomponenten der Stimme auffängt“, sagt Sepulveda.
Nachhaltigkeit
Grundmaterial für den FENG ist ein Silizium-Wafer, der mit verschiedenen dünnen Schichten aus umweltfreundlichen Substanzen versehen wird, darunter Silber, Polyamid und Polypropylen-Ferroelektret. Ionen werden zu jeder Schicht hinzugefügt, sodass das Gerät geladene Partikel enthält. Elektrische Energie entsteht dann, wenn das Gerät durch menschliche Bewegungen oder mechanische Energie zusammengedrückt wird.
