Strom per WLAN - MIT baut flexible, ultradünne Antenne zur Energiegewinnung

Das Smartphone per WLAN aufladen: Das könnte eine vom Massachusetts Institute of Technology entwickelte Antenne leisten. Ein erster Prototyp kann zumindest schon eine LED betreiben.

von Sara Petzold,
30.01.2019 20:08 Uhr

Mithilfe von WLAN kann eine vom MIT entwickelte Antenne kleinere elektronische Geräte mit Strom versorgen.Mithilfe von WLAN kann eine vom MIT entwickelte Antenne kleinere elektronische Geräte mit Strom versorgen.

Akku leer? In Zukunft könnte eine neue Technologie diesem Problem Abhilfe verschaffen: Strom aus den WLAN-Signalen ernten. Wie Techspot berichtet, haben Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) ein Material entwickelt, das in Form einer Antenne elektro-magnetische Wellen wie eben ein WLAN-Signal in Strom umwandelt. Das ist keine neue Erfindung, auch RFID-Chips etwa nutzen diese Möglichkeit der drahtlosen Energieübertragung, allerdings sind diese Antennen (oder genauer: »Rectennas« aus englisch »rectifying« und »antenna«, also gleichrichtende Antennen) aus relativ dickem und unflexiblem Material.

Für ihren ersten Prototyp verwendeten die Forscher des MIT als Halbleitermaterial Molybdändisulfid (MoS2), das aus der Reaktion von Molybdänoxid mit Schwefel entsteht. MoS2 besitzt eine graphitartige Struktur und fungiert als Elektronenleiter. In den 1980er Jahren kam Moblybdänsulfid unter anderem als Speichermaterial für Lithium in Akkus und Batterien zum Einsatz. Das Besondere: Die MoS2-Antenne der Forscher ist nur noch drei Atome dick, damit sehr flexibel und lässt sich auch großflächig produzieren.

Strom per WLAN

Die Forscher machten sich bei ihrer Antenne die Fähigkeit von Molbydänsulfid zunutze, bis zu 10 GHz drahtloser Signale mit einer Effizienzrate von 30 Prozent in Energie umzuwandeln. Das ist (noch) weit unter der Effizienz von unflexiblen Rectennas, die etwa 60 Prozent erreichen, dafür aber nicht so flexibel einsetzbar sind. Im Test generierte die gleichrichtende Antenne des MIT etwa 40 Mikrowatt an Strom, während sie einem WLAN-Signal von rund 150 Mikrowatt ausgesetzt war.

40 Mikrowatt reichen zwar noch lange nicht, um ein Smartphone zu betreiben - ein durchschnittliches Smartphone-Ladekabel arbeitet mit einer Leistung von etwa fünf Watt. Für kleinere elektronische Geräte wie etwa Wearables (Fitness-Tracker, medizinische Sensoren, etc.), sehr effiziente SoCs (System-on-a-Chip) oder LEDs genügt das aber schon. Aktuell arbeitet das Forscherteam daran, die Effizienz zu erhöhen und komplexere Geräte zu ermöglichen.

Genau darin besteht auch das erklärte Ziel der MIT-Forscher: »Wir haben uns einen neue Art der Energieversorgung für die elektronischen Systeme der Zukunft überlegt«, erklärt Tomás Palacios, Co-Autor der MIT-Studie, »nämlich, indem wir WiFi-Energie auf eine Weise ernten, die sich einfach in große Umgebungen integrieren lässt - um Intelligenz in jedes Objekt um uns herum einzubringen.«

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