HomeNewsletterAboSpringer Automotive MediaMediadatenKontakt

Home > Aktuell > Nachrichten

UDE: Wärme nutzen mit Nanotechnologie

Wissenschaftler des Nano-Netzwerks CeNIDE der Universität Duisburg-Essen (UDE) forschen an Verfahren zur Herstellung von Nanopulver, mit denen sich Nanomaterialien in großem Maßstab herstellen lassen, und bilden damit die Voraussetzung für serienreife Thermogeneratoren, die auf Nanomaterialien basieren. So könnte das bereits seit den neunziger Jahren bekannte theoretische Konzept, dass Nanostrukturierung die Effizienz von Thermogeneratoren verbessern kann, zur Anwendungsreife gebracht werden.

Allerdings muss neben dem geeigneten Herstellungsprozess auch eine geeignete, kostengünstigere Werkstoffalternative mit ausreichender Effizienz zu den derzeit in Thermogeneratoren verwendeten Tellur-haltigen Verbindungen gefunden werden, einem seltenen und sehr teuren Element. Das ist Aufgabe der Nachwuchsgruppe "Nanostrukturierte luftstabile Thermoelektrika: Von der kontrollierten Synthese zum Bauteil" an der UDE. "Das Material muss mehrere Funktionen erfüllen: Es muss Temperaturgradienten in elektrische Spannung umwandeln können, eine hohe elektrische Leitfähigkeit und gleichzeitig eine niedrige Wärmeleitfähigkeit haben", erläutert Gabi Schierning, Leiterin der Nachwuchsgruppe. "Da im Moment nicht klar ist, welches Materialsystem sich am besten für die Anwendung optimieren lässt, experimentieren wir mit verschiedenen Materialien gleichzeitig."

So wird das Thema "Wärme nutzen mit Nanotechnologie" nicht nur in der vom Land NRW finanzierten Nachwuchsgruppe behandelt, sondern auch in dem von der AiF (Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V.) geförderten Verbundprojekt: "Wandlung von Abwärme in elektrische Energie: Entwicklung und Herstellung eines thermoelektrischen Generators aus nanokristallinem Silizium unter Berücksichtigung ökologischer Gesichtspunkte". Kooperationspartner sind hier das Institut für Energie- und Umwelttechnik e.V. (IUTA), die Uni Duisburg-Essen und die Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt (SLV).

Die besonderen Eigenschaften von Nanopartikeln entstehen erst durch die Reduzierung eines Stoffes auf Nanogröße. Das heißt, kleinste Bruchteile eines Materials reagieren anders auf äußere Einflüsse als große Mengen desselben Materials. Wenn die Nano-Teilchen wieder zu einem makroskopischen Bauteil zusammengesetzt werden, muss darauf geachtet werden, dass ihre besonderen elektrischen und mechanischen Qualitäten erhalten bleiben. Diesen Prozess beherrschen nach eigenen Angaben die Forscher von CeNIDE. "In der Forschung werden viele Synthesen diskutiert, bei denen mehrere Mikrogramm erzeugt werden. Bei CeNIDE können jedoch mehrere Gramm bis hin zu Kilogramm der spezifischen Nanopartikel hergestellt werden," erklärt Schierning, "das ist weltweit sehr selten."
Metadaten anzeigen: Autor verbergen | Schlagworte