Forschung, News
Kommentare 2

Designer-Werkstoffe gegen vereiste Autoscheiben

Neue pyroelektrische Designer-Werkstoffe könnten zum Beispiel zu Oberflächen führen, die sich selbstständnig enteisen. Foto/Montage: hw

Neue pyroelektrische Designer-Werkstoffe könnten zum Beispiel zu Oberflächen führen, die sich selbstständnig enteisen. Foto/Montage: hw

Freiberger Physiker arbeiten an pyroelektrischen Energiewandlern

Freiberg, 14. Februar 2015: Wie praktisch wäre es doch, wenn man Autoscheiben nie mehr abkratzen müsste, weil sie sich von selbst enteisen. Oder man ganze Automobile oder andere Maschinen so beschichten könnte, dass sie mit überschüssiger Motorwärme gleich noch Strom erzeugen und die Batterie nachladen? Möglich machen sollen dies atomar designte „pyroelektrische“ Materalien, an denen Nachwuchs-Physiker der Bergakademie Freiberg derzeit forschen.

Effekt wurde zuerst an Schmucksteinen entdeckt

Entdeckt wurde dieser Effekt ursprünglich zum Beispiel an Tirmalin-Schmucksteinen: Wenn die Wärme oder anderer Strahlung ausgesetzt werden, bauen diese Materalien elektrische Spannungen auf. Abgeleitet vom Wort „pyro“ („ich brenne“) nennen Physiker diesen Effekt „Pyroelektrizität“. Er kann auch umgekehrt werden, dabei entsteht Wärme oder Kälte, wenn man ein elektrisches Feld anlegt. Eingesetzt werden diese Phänomene heute bereits zum Beispiel in Infrarot-Detektoren und anderen Sensoren.

Der Freiberger testen in einer Messkammer ihre pyroelektrischjen Kristalle. Foto: Sven Jachalke, TU Freiberg

Der Freiberger testen in einer Messkammer ihre pyroelektrischjen Kristalle. Foto: Sven Jachalke, TU Freiberg

Nachwuchsforscher fügen Pyrolelektrik-Funktion in Kristalle ein

Der Freiberger Nachwuchsgruppe um Prof. Dirk C. Meyer am Institut für Experimentelle Physik ist es nun gelungen, solche Effekte auch bei Materialien herbeizuführen, die nicht in der Natur vorkommen, speziell an symmetrischen Kristallen wie Strontiumtitanat.

Neue Wärme-Strom-Wandler und Sensoren möglich

Ihre Idee ist nun, durch den gezielten Einbau von Fremdatomen und durch andere Werkstoff-Designmethoden genau einstellen zu können, ab wann ein Material pyroelektrisch wird. Damit könnten neue Energiewandler konstruiert werden, die Strom in Wärme oder Kälte und umgekehrt konvertieren. Auch neuartige Sensoren wären damit möglich. Autor: Heiko Weckbrodt

2 Kommentare

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.