Wie Forscher der Universität Tokio im Journal Nature berichten, haben sie einen dünnen thermoelektrischen Generator auf Eisenbasis entwickelt, der Wärme in Elektrizität umwandelt und ein Gerät mit geringem Energiebedarf antreiben kann. Der Generator verwendet Eisen und Aluminium oder Gallium. Dies ist aus drei Gründen vorteilhaft: Die Metalle sind ungiftig, das Material kann in viele verschiedene Formen geformt werden, und die Elemente sind weit verbreitet, was seine Herstellung erschwinglich macht.
Die Forscher haben sich dabei auf ein relativ weniger bekanntes Phänomen konzentriert, den anomalen Nernst-Effekt. Dieses Phänomen ermöglichte es, Strom senkrecht zum Temperaturgradienten anstatt parallel zu erzeugen. Dies ist vorteilhaft, da man die Mini-Generatoren so formen kann, dass sie ideal für tragbare Technologien sind. Der Generator befindet sich dabei zwischen einem heißen und einem kalten Körper. Im herkömmlichen Setup, das den Seebeck-Effekt nutzt, geht der erzeugte Strom in die gleiche Richtung wie die Wärme. Daher muss das Gerät eine bestimmte Dicke haben, damit es sich lohnt. Beim Aufbau mit dem Nernst-Effekt verläuft der Strom senkrecht zur Wärme und parallel zur Haut, wodurch viel dünnere Generatoren aufgebaut werden können.
Frühere Versuche, den Nernst-Effekt einzusetzen, erforderten toxisches oder teures Material. Das Forscherteam stellte nun ein neues Material her, das zu 75 Prozent aus Eisen und zu 25 Prozent aus Aluminium (Fe3Al) oder Gallium (Fe3Ga) besteht. Dadurch konnte der Nernst-Effekt erheblich verbessert werden. Wer künftig schwitzt, könnte also mit so einem neuartigen Generator Strom erzeugen.
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Bild: Marco Verch (CC by 2.0)
