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Sensorik Schallbetriebene Sensoren sparen Millionen von Batterien

Quelle: ETH Zürich 1 min Lesedauer

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ETH Zürich
Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG
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Sensoren, die Infrastrukturen wie Brücken oder Bauten überwachen, brauchen permanent Strom. Die Energie dafür stammt in der Regel aus Batterien, die ausgetauscht werden, sobald sie leer sind. Eine neue Erfindung soll diese Batterien nun einsparen können.

Der Sensor funktioniert rein mechanisch und braucht keine externe Energiequelle. Er nutzt lediglich die Schwingungsenergie, die in Schallwellen enthalten ist.(Bild: ETH Zürich)
Der Sensor funktioniert rein mechanisch und braucht keine externe Energiequelle. Er nutzt lediglich die Schwingungsenergie, die in Schallwellen enthalten ist.
(Bild: ETH Zürich)

Forscher der ETH Zürich haben einen Sensor entwickelt, der auf bestimmte Schallwellen reagiert und dadurch in Schwingung versetzt wird. Laut einer Mitteilung reicht die so entstandene Energie aus, um einen winzigen elektrischen Impuls zu generieren, der ein ausgeschaltetes elektronisches Gerät anschaltet. Passive schallempfindliche Sensoren könnten zur Überwachung von Bauten, Erdbeben oder gewissen medizinischen Geräten eingesetzt werden und Millionen von Batterien einsparen. Die Erfindung ist bereits zum Patent angemeldet. Das Prinzip wurde zuerst in der Fachzeitschrift „Advanced Functional Materials“ vorgestellt.

Der Sensor funktioniert rein mechanisch und braucht keine externe Energiequelle. Er besteht aus Dutzenden gleich oder ähnlich strukturierten Plättchen, die über winzige Stege miteinander verbunden sind. Diese Verbindungsstege wirken wie Federn. Diese Federn sind auch entscheidend, ob eine bestimmte Schallquelle den Sensor in Gang setzt oder nicht. Aktuell kann er laut den Forschern bis zu zwölf Wörter unterscheiden, darunter Kommandos wie „on“, „off“, „up“ oder „down“.

Die Forscher der ETH Zürich nutzten für den Sensor nur Silikon. Er enthält also weder giftige Schwermetalle noch irgendwelche seltenen Erden. Er ist etwa so groß wie ein Daumennagel und soll in Zukunft weiter verkleinert werden. Einsetzen kann man die batterielosen Sensoren zum Beispiel in der Erdbeben- oder Gebäudeüberwachung. Der Sensor könnte unter anderem registrieren, wenn ein Gebäude einen Riss bekommt, der die richtige Schall- beziehungsweise Wellenenergie hat, heißt es weiter.

Bis 2027 soll ein solider Prototyp entwickelt werden. Gibt es bis dahin keinen Interessenten für das Projekt, könnte auch ein Start-up ins Leben gerufen werden, so die Forscher.

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