“Trinkvögel” sollen künftig Geräte mit grüner Energie versorgen
Sogenannte Trinkvögel sind unter vielen Namen bekannt und wurden bisher eigentlich als Kinderspielzeug angesehen. Der Wippvogel, Nickente oder Schluckspecht ist im Grunde eine Wärmekraftmaschine, der durch Verdunstung angetrieben wird.
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Laut Forscher*innen aus Hongkong und China sei es allerdings möglich, aus demselben Prinzip einen Motor zu entwickeln, der Strom erzeugen kann. Das geht aus einer Studie hervor, die am Donnerstag in der Fachzeitschrift Device veröffentlicht wurde.
So funktioniert ein Trinkvogel
Das physikalische Prinzip hinter solchen Trinkvögeln ist relativ simpel. Sie bestehen aus einem Glaskolben, der den Bauch mit dem Kopf des Vogels verbindet und einer Flüssigkeit, deren Siedepunkt etwa bei Raumtemperatur liegt. Der Vogel kann nach vorne und hinten kippen. Kippt er weit genug nach vorne, ragt der "Schnabel" in ein dort stehendes Wasserglas. Wird der Schnabel nass, verdunstet das Wasser darauf und entzieht dem oberen Teil des Trinkvogels Wärme.
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Der Druck im Kopf des Vogels nimmt dadurch ab, was dazu führt, dass durch den Unterdruck die Flüssigkeit vom Bauch in Richtung Kopf gezogen wird und den Schwerpunkt des Vogels ändern. Somit kippt er nach vorn und taucht den Schnabel in das Glas ein. Die untere Öffnung des Glaskolbens wird dabei allerdings frei, was dazu führt, dass die Flüssigkeit wieder in den Bauch des Vogels zurück rinnt. So beginnt der Vorgang wieder von vorn.
Wenn es Forscher*innen gelingt, diese Energie effizient einzufangen und in Strom umzuwandeln, könnte dies nach Ansicht der Autor*innen "eine erhebliche Chance für erneuerbare Energien" darstellen. Die Erstautorin Hao Wu nennt die Technologie eine "einzigartige" Art, aus Wasser Strom zu erzeugen.
Schluckspecht mit Generatoren ausgestattet
Bei ihrem Prototyp stattete Wu daher einen solchen Vogel mit 2 Nanogeneratoren aus, die die Bewegung des Vogels in Elektrizität umwandeln können. Beim Vogel selbst handelte es sich um ein handelsübliches Spielzeug. Dann testete Wu, ob sie damit Geräte mit Strom versorgen könnte, darunter LCD-Anzeigen, Temperatursensoren und Taschenrechner.
© Wu et al
Bisherige Versuche, Verdunstungsenergie in Strom umzuwandeln, scheiterten an dem schlechten Wirkungsgrad. Mit dem Trinkvogel konnten die Forscher*innen allerdings eine Spannung von 100 Volt erzeugen - genug, um kleine elektronische Geräte zu betreiben. Dazu brauchten sie nur 100 Milliliter Wasser.
Effizientere Nickente geplant
Das nächste Ziel des Teams ist die Entwicklung eines eigenen Trinkvogels, der deutlich effizienter sein soll. Die Idee ist, dass eine solche Art von Generator künftig in Alltagsgeräten eingesetzt werden kann, um sie mit Strom zu versorgen.