Energy Harvesting: Rapmusik steuert Sensor am besten

Nichts für Jazz-Hörer: US-Wissenschaftler haben einen Sensor entwickelt, der durch Schallwellen mit Energie versorgt wird. Am besten eigene sich dafür Rapmusik, erklären die Forscher der Purdue Universität in West Lafayette in US-Bundesstaat Indiana.

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Übersicht: So funktioniert das System. (Bild: Birck Nanotechnology Center, Purdue University)

Der Sensor dient dazu, den Druck in einer durch ein Aneurysma geschädigten Ader oder in der Blase zu messen. Eine solche Messung solle mehrfach in der Stunde vorgenommen werden, erklärt Projektleiter Babak Ziaie.

Strom aus Schallwellen

Der Sensor ist etwa 2 Zentimeter lang. Er besteht im Wesentlichen aus einem Glasröhrchen, in dem sich ein Streifen aus Blei-Zirkonat-Titanat befindet, einem piezoelektrischen Material. Der Streifen ist an einer Seite befestigt, so dass er in dem Röhrchen schwingen kann. In Schwingungen versetzen ihn akustische Wellen mit einer Frequenz zwischen 200 und 500 Hertz. Die Schwingungen werden in elektrische Energie gewandelt, die in einem Kondensator gespeichert wird.

Die richtigen Schallwellen kämen nicht immer in einem Musikstück vor, sondern nur in bestimmten Passagen, sagt Ziaie. Sie durchdringen das Körpergewebe und lassen den Metallstreifen schwingen. Sind in der Musik nicht die nötigen Frequenzen vorhanden, steht der Streifen still. Dadurch wird der Sensor aktiviert. Er nimmt eine Messung vor und überträgt die Daten per Funk an einen Empfänger außerhalb des Körpers. Da sich die Frequenzen in einem Musikstück ständig ändern, könne auf diese Weise der Sensor in unregelmäßigen Intervallen dazu gebracht werden, mehrmals in der Stunde den Druck in der Blase oder in einem Blutgefäß zu messen.

Test mit Wasserbombe

Die Forscher um Ziaie haben den Sensor in einem mit Wasser gefüllten Ballon getestet. Natürlich könne der Sensor auch durch einzelne Töne aus dem in Frage kommenden Frequenzbereich aktiviert werden, sagt Ziaie. Aber das klinge nicht so gut. "Wir fanden es origineller und ästhetischer, Musik zu benutzen."

Dir Forscher haben mit Blues, Jazz, Rap und Rock experimentiert und fanden, dass sich Rap am besten dafür eignet. Dieser Musikstil setze sehr viele niedrige Frequenzen, vor allem einem wummernden Bass ein, resümiert Ziaie. Seine Kollegen und er wollen das System patentieren lassen. Sie stellen es auf der International Conference on Micro Electro Mechanical Systems vor, die derzeit in Paris stattfindet.