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Chips versorgen sich selbst mit Strom

Ein Traum vieler Ingenieure: Winzige Energieernter, die genug Strom liefern, um mobile Geräte, Sensoren und Elektronik ganz ohne Batterien und Stromkabel mit unerschöpflicher Energie aus ihrer Umgebung zu versorgen. Montage: Heiko Weckbrodt, Fotos: Heiko Weckbrodt, Felix Mittermeier (Pixabay, Freie kommerzielle Nutzung, kein Bildnachweis nötig)

Ein Traum vieler Ingenieure: Winzige Energieernter, die genug Strom liefern, um mobile Geräte, Sensoren und Elektronik ganz ohne Batterien und Stromkabel mit unerschöpflicher Energie aus ihrer Umgebung zu versorgen. Montage: Heiko Weckbrodt, Fotos: Heiko Weckbrodt, Felix Mittermeier (Pixabay, Freie kommerzielle Nutzung, kein Bildnachweis nötig)

Globalfoundries und Fraunhofer Dresden betten Energiesammler in Schaltkreise ein

Dresden, 12. August 2022. Tomatenbeete voller Feuchtigkeitssensoren, Weinberge mit Wachstumsüberwachungs-Elektronik oder intelligenter Staub, der in unbewohnten Gegenden erste WLAN-Netze aufbaut – künftig wird es vermutlich viele praktische Einsatzszenarien geben, in denen Sensoren und Computerchips ganz ohne Batterien und Stromanschlüsse auskommen müssen. Per Energieernte („Energy Harvesting“) sollen sie sich selbst mit Strom versorgen. Dresdner Ingenieure von Fraunhofer-Photonikinstitiut IPMS und Globalfoundries haben nun pyroelektrische Energiesammler erfolgreich in Schaltkreise integriert. Dabei wandeln die Chips Temperaturschwankungen in Strom um. Das geht aus einer Präsentation von Dr. Max Lederer vom Fraunhofer-Centrum für nanoelektronische Technologien (CNT) Dresden hervor.

Forschungsprojekt durch Ipcei-Zuschüsse mitfinanziert

Demnach erzielen diese Energieernter Ausbeuten von bis zu 300 Milliwatt je Kubikzentimeter. Das klingt zwar nicht nach viel, kann aber kombiniert mit Stromspar-Mikroelektronik durchaus reichen, um manche künstlichen Augen, Nasen und Ohren auf Jahre energie-autark zu machen. Eingebettet haben die Ingenieure diese Technik in die ohnehin auf wenig Energieverbrauch geeichte „FD-SOI“-Transistorarchitektur von Globalfoundries Dresden. Möglich wurde diese Entwicklung durch Zuschüsse aus dem Mikroelektronik-Programm für „Wichtige Projekte von gemeinsamem europäischen Interesse“ (Ipcei). Aus diesen Fördertopfen kamen beispielsweise auch die Subventionen für die Bosch-Chipfabrik in Dresden.

Autor: hw

Quellen: Präsentation Lederer/Ipcei-PK, Oiger-Archiv

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