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Chinesische Wissenschaftler entwickeln „magischen Anzug“

(German.people.cn)
Mittwoch, 25. Oktober 2017
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Am Montag ging in Beijing eine bedeutende Konferenz zu Nanoenergie und -systemen zu Ende. Es wurden zahlreiche Erfindungen präsentiert, die in Zukunft das Leben der Menschen verändern könnten.

Im US-amerikanischen Science-Fiction-Film „After Earth“ trägt der Protagonist Kitai Raige einen magischen Anzug. Der Anzug, der im Normalzustand braun ist, färbt sich beige, wenn Kitai friert und weiß, wenn er von einem giftigen Insekt gestochen wird.

Nun ist diese fiktive Vorstellung wahr geworden. Auf der dritten internationalen Konferenz zu Nanoenergie und Nanosystemen in Beijing stellte Wang Zhonglin, ein Mitglied der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, eine seiner zahlreichen Erfindungen, den intellektuellen Anzug, vor, der Ähnlichkeiten mit den Funktionen von Kitais Anzug aufweist.

Intellektuelle Anzüge, die mit großflächigen Textilsensoren ausgestattet sind, können Temperatur, pH-Wert, Blutdruck und andere Indikatoren, die Auskunft über den Gesundheitszustand einer Person geben können, erkennen. Durch drahtlose Übertragung können diese Signale an ein Mobiltelefon, einen Laptop oder sogar an den Computer eines Arztes einige tausend Kilometer entfernt gesendet werden, sodass die Gesundheit eines Menschen jederzeit und überall erfasst werden kann, sagte Wang.

Die Konferenz, die vom Beijinger Institut für Nanoenergie und Nanosysteme organisiert wird, ist eine der einflussreichsten Ereignisse im Bereich der Nanowissenschaften und -energie. Dieses Jahr lag der Fokus auf Themen wie Nanogeneratoren, eigenständig angetriebene Sensoren und Systeme, Piezoelektrizität, Energiespeicherung und selbstladende Stromversorgungssysteme. Über 700 Wissenschaftler aus mehr als 30 Ländern nahmen an der Konferenz, die vom 21. bis 23. Oktober stattfand, teil.

Wang erwähnte außerdem sogenannte „Nano-Tattoos“. Diese Aufkleber, deren Form und Muster an eine Tätowierung erinnern kann, sind dafür gedacht, auf den Arm eines Patienten geklebt zu werden und dadurch Medikamente in die Venen zu verabreichen. Somit wird eine zurückhaltende und schmerzfreie Art und Weise der Injektionen für Diabetiker geboten.

Für den Gesundheitssektor wurden zudem selbstaufladende Herzschrittmacher vorgestellt, die nicht nachgeladen oder ersetzt werden müssen. Wissenschaftler haben von all diesen Geräten Prototypen im Technologiepark des Instituts hergestellt. Es wird erwartet, dass sie in zwei bis drei Jahren auf den Markt kommen, so Wang.

Das Geheimnis hinter diesen High-Tech-Gadgets ist eine Innovation namens triboelektrischer Nanogenerator. Er sammelt mechanische Bewegungsenergie, wie Energie aus Alltagsbewegungen, die Menschen beispielsweise beim Gehen produzieren, und wandelt sie in elektrische Signale um.

Diese Technologie kann auch den Bereich der elektronischen Geräte umgestalten. Brillen, die Seiten umblättern können, sind bereits Wirklichkeit geworden. Sie erlauben es Menschen, mit einem einfachen Blinzeln die Seiten auf ihrem Smartphone umzublättern. Der Trick besteht darin, einen Nanogenerator am Brillengestell zu befestigen, der die mechanische Energie der Gesichtsausdrücke sammelt und sie in Elektrizität umwandelt, die wiederum die Fernsteuerung antreibt, die die Seiten auf dem Smartphone umblättert.

Im Kleinformat können Nanogeneratoren verwendet werden, um tragbare Geräte anzutreiben. Es gibt mittlerweile Schuhe, Anzüge, Fahrräder und Teppiche mit Nanogeneratoren, die alle die mechanische Energie, die von Menschen beim Gehen, Rennen, oder Radfahren produziert wird, sammelt, um Licht zu erzeugen sowie Körperfunktionen und Bewegungskurven aufzuzeichnen, während sie sich selbst mit Energie versorgen.

„Nanotechnologie-Teppiche werden insbesondere in der Lage sein, unregelmäßige Bewegungen zu erkennen. Wenn eine Person stolpert oder fällt, ertönt automatisch ein Alarm und es wird Hilfe angefordert“, sagte Wang.

Diese Technologien wirken sich zudem auf „grüne“ Energien aus. Im Technologiepark hat Wangs Team den Prototypen eines Nanogeneratoren-Kraftwerks aufgebaut. Es erzeugt Strom durch das Sammeln von Regentropfen, um an Regentagen einen Ersatz für Sonnenenergie zu erhalten. Ebenso ist ein anderer Nanogenerator in der Lage, die Energie aus den Gezeiten zu nutzen.

Ashutosh Tiwari, Generalsekretär der International Association of Advanced Materials, lobte Chinas Beitrag in den Nanowissenschaften. „China hat die USA übertroffen und nimmt den ersten Platz im Bereich der Nanoenergie ein. Dank der harten Arbeit der chinesischen Wissenschaftler auf der ganzen Welt, stammen mittlerweile 50 Prozent der jährlichen akademischen Publikation aus chinesischer Hand. Aber wie man dies in den Anwendungsbereich synchronisiert, ist eine Frage, über die man nachdenken sollte“, sagte er.

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