Durch die Kombination eines Triboelektrischen Nanogenerators (TENG) mit Textilien, die in der Landwirtschaft verwendet werden, kann die kinetische Energie von Regentropfen in elektrische Energie umgewandelt werden, wie sich aus neuesten Erkenntnissen eines Forschungsteams der Universität Zhejiang in der ostchinesischen Provinz Zhejiang schließen lässt, heißt es in einem WeChat-Bericht der Nachrichtenagentur Xinhua vom 6. Juni.

Die Produktion des TENG-Garns und seine Anwendungsszenarien in der Landwirtschaft

Forscher des Instituts für Biosystemtechnik und Lebensmittelwissenschaft der Universität Zhejiang haben einen TENG vorsichtig in Agrotextilien integriert und ein TENG-Garn entwickelt, das im Regen Strom erzeugen kann. Nach der Verbindung mit Ausrüstung zur Energiespeicherung könne die umgewandelte Agrotextilie künftig kontinuierlich Strom an Erfassungsgeräte des Internet of Things (IoT) übertragen werden, wodurch eine drahtlose und batterielose Überwachung landwirtschaftlicher Informationen realisiert und Informationen über die Wetterbedingungen in Echtzeit bereitgestellt werden Weise, sagte Ping Jianfeng, Mitglied des Forschungsteams der Universität Zhejiang.

Anwendung von TENG-Garn in Agrotextilien

Die endgültige Entwicklung des triboelektrischen Garns mit einem Durchmesser von rund 400 Mikrometern weist nachweislich eine außergewöhnliche Outputleistung auf und erzeugt eine Spannung von 7,7 Volt bei einer effektiven Kontaktlänge von 3 Zentimetern, wie aus den kürzlich in der multidisziplinären Zeitschrift Nano Energy veröffentlichten Forschungsergebnissen hervorgeht. Parameter wie Umgebungstemperatur und relative Luftfeuchtigkeit, Beleuchtungsstärke, Feuchtigkeit, Salzgehalt und Alkalität sowie physikalische Indikatoren für Kulturpflanzen hängen eng mit dem Pflanzenwachstum zusammen. Die Echtzeitüberwachung dieser Variablen in landwirtschaftlichen Smart-Systemen erfordere einen elektrischen Antrieb, erklärte Ping Jianfeng.

Schematisches Diagramm von TENG-Garn beim Sammeln von Regentropfen

In den meisten Fällen ist es schwierig, Leitungen auf den Feldern zu verlegen, und Batterien haben normalerweise eine begrenzte Lebensdauer und stellen ein Verschmutzungsrisiko dar. Daher sei die Entwicklung batterieloser und drahtloser Systeme für die Erfassung landwirtschaftlicher Informationen ein wichtiger Trend in der intelligenten Landwirtschaft, so Ping.