Foto: Kleines Gerät auf Finger
So winzig ist der Spannungs-
wandler; © Fraunhofer ISS

Der Jogger, der sich Puls- und Atemfrequenz beim Sport einfach auf einem Armband anzeigen lässt? Ein mp3-Player, der nie mehr an die Steckdose muss? Beides ganz ohne Batterien oder Akkus? Das ist keine Zukunftsmusik, sondern gegenwärtiger Stand der Fraunhofer-Forschung. Den benötigten Strom gewinnen diese Geräte zum Beispiel aus der menschlichen Körperwärme.

Bei zwei Grad Celsius Temperaturunterschied wie beispielsweise zwischen menschlicher Haut und Raumklima liefert ein zwei Mal zwei Zentimeter großer Thermogenerator zusammen mit dem neuen Spannungswandler- IC bis zu vier Miliwatt. Weitere ausreichende Energiequellen für den neuen IC wären Solarzellen bei geringer Beleuchtung oder Brennstoffzellen. Wird die so gewonnene Energie über längere Zeit gesammelt und in einer Batterie gespeichert, können damit auch größere Energieverbraucher wie mp3-Player betrieben werden.

Der IC versorgt kommerzielle Elektronik wie Sensoren, drahtlose Funk-Sendeempfänger und Displays mit Spannungen von zum Beispiel 3,3 Volt. Der Wirkungsgrad liegt dabei je nach Last und Eingangsspannung bei 30 bis zu80 Prozent. Dies ist die erste Lösung, die mit nur 20 Millivolt Versorgungsspannung auskommt. Solch kleine und entsprechend günstig herzustellende Spannungswandler sind in vielen Anwendungsgebieten von großem Vorteil, wie in der Medizintechnik, bei Gebäude-, Kraftfahrzeug- und Automatisierungstechnik und in der Logistik.

Der Spannungswandler entstand innerhalb des Fraunhofer-Projekts "Thermoelektrische Nanokomposite ". Diese zielt auf die Entwicklung von Thermogeneratoren speziell zur dezentralen Energieerzeugung für autarke Sensor-/ Aktor-Netzwerke.

COMPAMED.de; Quelle: Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS