Photovoltaik-Kraftwerke für unterwegsDas Handy über die Jacke aufladen? Noch ist das Zukunftsmusik. Doch Materialwissenschaftler/innen der Friedrich-Schiller-Universität Jena wollen in ihrem gerade gestarteten Projekt „Smiley“ gemeinsam mit sieben europäischen Partnern die Grundlagen für mobile Photovoltaik schaffen. Ziel des von der Europäischen Union (EU) geförderten Vorhabens ist es u. a., Solarzellen auf Textilbasis zu entwickeln, die beispielsweise in der Kleidung eingesetzt werden können.
„Smiley“ steht für „Smart nano-structured devices hierarchically assembled by bio-mineralization processes“ und verweist auf einen bioinspirierten Ansatz, den das internationale Forscherteam unter Koordination der italienischen Materialwissenschaftlerin Dr. Anna Tempieri verfolgt. „Grundlage für die textilen Solarzellen werden Fasern sein, auf denen Halbleitermaterialien aufwachsen können“, erläutert Prof. Dr. Frank Müller von der Uni Jena, der das Jenaer Teilprojekt leitet.
Diesen an die Biomineralisation angelehnten Beschichtungsvorgang schauen die Forscherinnen und Forscher der Natur ab: Dabei dienen Gerüste aus Eiweiß- oder Zucker-Molekülen Ionen wie Kalzium, Phosphat oder Carbonat als Grundlage für die Entstehung von Mineralien. Auf diese Weise entstehen in der Natur Knochen und Zähne, Schneckenhäuser, Muschelschalen und Schildkrötenpanzer.
„Auch wenn diese Prozesse noch nicht bis in jedes Detail verstanden sind, so können wir uns doch das Prinzip der Selbstorganisation von Biomineralien zunutze machen“, ist der Professor für Oberflächen- und Grenzflächentechnologien überzeugt, der dank der eingeworbenen EU-Förderung nun in den kommenden drei Jahren drei zusätzliche Doktorandenstellen finanzieren kann.
Neben textilen Solarzellen planen die Forscherinnen und Forscher im Rahmen des neuen Forschungsprojekts auch die Entwicklung von magnetischen Filtermaterialien und den Nachbau von Zähnen. Darüber hinaus seien vielfältige weitere Anwendungsgebiete selbstorganisierter und mineralisierter Biomaterialien denkbar, so Prof. Müller. Mit dem Projekt wolle man auch eine generelle Machbarkeit diesen Konzepts demonstrieren und so den Weg in die industrielle Verwertung ebenen.
Die Förderung für das Vorhaben beträgt insgesamt vier Millionen Euro für die kommenden drei Jahre. Davon fließen 450.000 Euro an die Uni Jena.
Quelle: Friedrich-Schiller-Universität Jena