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Eine Gruppe internationaler Forscher unter Federführung von Professor Tremmel hat untersucht, inwieweit sich triboelektrische Nanogeneratoren (TENGs) durch unterschiedliche Beschichtungen verschleißbeständiger gestalten lassen und inwieweit durch die aufgebrachten Schichten ihr elektrisches Leistungsvermögen beeinflusst wird. Nanogeneratoren dienen dem Green Energy Harvesting, das heißt sie sind in der Lage, kleine Mengen elektrischer Energie aus der Umgebung zu sammeln. Zum Einsatz kommen sie beispielsweise, um kleine Sensoren oder Aktoren, Prozessoren oder Funksender in Smart Devices oder Wearables betreiben zu können. TENGs beruhen auf der triboelektrischen Aufladung von Festkörpern. Vorgestellt wurden TENGs erstmals im Jahr 2012, seitdem wurden große Fortschritte erzielt. Noch besteht jedoch die Erfordernis, ihre Leistung zu maximieren und gleichzeitig ihre Dauerhaltbarkeit zu verbessern. In diesem Zusammenhang haben die Forscher dünne amorphe Kohlenstoffschichten (DLC), MoS₂-Festschmierstoffschichten und eine Ti₃C₂T_x-Schicht (MXene) auf PTFE-Oberflächen aufgebracht und das triboelektrische Leistungsvermögen der TENGs in zwei bestimmten Kontaktsituationen (Contact Separation, Sliding) untersucht. Insbesondere die DLC-Schichten, aber auch die MXene Schicht, zeigten vielversprechende Ergebnisse.

An den Untersuchungen war ein internationales und interdisziplinäres Team von Wissenschaftlern der Universität Bayreuth, der Chinese Academy of Sciences in Beijing, der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, der Chinese Academy of Sciences in Ningbo, der Universidad de Chile und der Pontificia Universidad Católica de Chile, beide in Santiago, beteiligt. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Nano Energy veröffentlicht: https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107185. Eine Vollversion des Fachartikels kann bis Mitte Mai 2022 über folgenden Link abgerufen werden: https://authors.elsevier.com/c/1ep%7EJ_oHs0pRXA.