Wearables 06.03.2018, 14:31 Uhr

ETH entwickelt Nullenergieempfänger

Batterielebensdauer ist ein wichtiger Faktor in am Körper tragbaren Geräten. Sie sollten immer empfangsbereit für Kontrollsignale sein, ohne viel Energie zu verbrauchen. Forscher an der ETH Zürich haben nun einen leistungslosen Empfänger für Touch-Kommunikation entwickelt, der seine Energie direkt aus dem Signal erhält.
Ein leistungsloser Empfänger für Touch-Kommunikation auf einer biegsamen Leiterplatte. Diese enthält alle notwendigen Elemente zum Empfangen und Demodulieren von Signalen sowie zur Energiegewinnung durch Berührung
(Quelle: Michele Magno / ETH Zürich)
Von Oliver Morsch, ETH News
Elektronische Apparate, die stets funktionstüchtig sind und auf unsere Befehle warten, gibt es nicht umsonst. Einigen Schätzungen zufolge ist der Energieverbrauch von Fernsehgeräten, DVD-Spielern, Waschmaschinen und anderen Geräten im Standby-Modus für bis zu einem Viertel des in einem durchschnittlichen Haushalt benötigten elektrischen Stroms verantwortlich.
Das Problem wird noch akuter, wenn es um batteriebetriebene Geräte geht – besonders solche der neuen Generation des Internets der Dinge, und am Körper tragbaren Geräten wie zum Beispiel Fitness-Trackern. Diese sollen ständig empfangsbereit sein, was aber auch bedeutet, dass sie durchgehend Energie verbrauchen und Batterien damit schnell in die Knie gehen. Zudem stellen Steuerungssignale, die mittels Radiowellen übermittelt werden, ein Sicherheits- und Datenschutzrisiko dar. Michele Magno, Forscher im Department Informationstechnologie und Elektrotechnik der ETH Zürich, hat nun einen cleveren Weg gefunden, diese Probleme zu beheben.

Inspiration von Disney

«Der Trick besteht darin, die nötige Energie zum Empfangen eines Aufweck-Befehls mittels eines „Touch“, also einer Berührung, direkt aus dem Sender zu gewinnen», erklärt Magno, der seit vielen Jahren an Energiegewinnungs-Technologien (energy harvesting) arbeitet.
Die Idee für das neue Gerät geht auf eine Zufallsbegegnung mit Forschern am Disney Forschungslabor in Zürich zurück, die an einem berührungsaktivierten Schalter interessiert waren, den sie in ihre Spielzeuge einbauen konnten.
«Ihr Ansatz beinhaltete einen Empfänger, der die Batterien in wenigen Stunden geleert hätte, und am Ende wurde nichts aus dieser Zusammenarbeit», sagt Magno, fügt aber gleich hinzu: «Meine Neugier war allerdings geweckt, und ich glaubte wirklich daran, dass ein solcher Empfänger nur Aussicht auf Erfolg haben würde, wenn er keine Energiequelle benötigte. Ich machte mich also an die Arbeit an einem Prototyp, den ich im Sinn hatte – in meiner Freizeit und später mit der Hilfe meiner Masterstudenten Philipp Mayer und Raphael Strebel.»


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