15.03.2013

Friedrich-Schiller-Universität Jena

Solarkraftwerke für unterwegs

Materialwissenschaftler der Universität Jena starten EU-Forschungsprojekt zur Biomineralisation

Wie ärgerlich: Das Handy oder Smartphone klingelt und gerade in diesem Moment macht der Akku schlapp. Hätte man doch bloß nicht vergessen, ihn am Vortag noch aufzuladen. Wie praktisch wäre es in solchen Situationen, ließe sich der Akku für das mobile Telefon nicht nur im Auto, sondern auch beim Spaziergang oder dem Weg zum Büro direkt am Körper wieder aufladen.

Doch die Kleidung mit dem integrierten Ladegerät gibt es bisher leider noch nicht. Materialwissenschaftler der Friedrich-Schiller-Universität Jena wollen aber in ihrem gerade gestarteten Projekt „Smiley“ gemeinsam mit sieben europäischen Partnern zumindest die Grundlagen dafür 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. Die Förderung für das Vorhaben beträgt insgesamt vier Millionen Euro für die kommenden drei Jahre. Davon fließen 450.000 Euro an die Uni Jena.

„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 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 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.

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