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Organische Batterien, funktionale Materialien drucken und ein „Rüssel-Roboter“

Die Friedrich-Schiller-Universität ist ab 24. April auf der „Hannover Messe“ 2017 vertreten
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21.04.2017

Die Friedrich-Schiller-Universität Jena ist auch in diesem Jahr auf der "Hannover Messe" vertreten, die vom 24. bis 28. April stattfindet, und zeigt einige der Jenaer Innovationen, die in technische Entwicklungen transferiert wurden. 


Energiespeicher aus "Plastik"

Die Sonne scheint zwar oft, aber nicht immer. Doch auch in der Nacht sollte erneuerbare Energie abrufbar sein. Dafür benötigt man geeignete Energiespeicher, die bestenfalls nachhaltig produziert werden, langlebig und aus umweltfreundlichen Materialien gefertigt sind. Organische/polymere Batterien erfüllen diese Anforderungen. Chemikern der Friedrich-Schiller-Universität Jena ist es gelungen, eine Redox-Flow-Batterie auf Basis von Polymeren und einer ungefährlichen Kochsalzlösung zu entwickeln. Sie sind auf der "Hannover Messe" auf dem Gemeinschaftsstand der Hochschulen und Forschungseinrichtungen Sachsens, Sachsen-Anhalts und Thüringens "Forschung für die Zukunft" (Halle 02, Stand A38) zu sehen.

"Organische Batterien sind im Zeitalter von immer knapper werdenden Ressourcen eine hervorragende Alternative, elektrische Energie zu speichern", ist sich Prof. Dr. Ulrich S. Schubert sicher. Sein Team hat die Batterie entwickelt, deren Aktivmaterialien aus Kunststoff bestehen, genauer aus organischen Polymeren. Hierdurch können potenziell knappe anorganische Elektrodenmaterialien (z. B. Vanadium) ersetzt werden.

Neben dem Einsatz von organischen Polymeren als Aktivmaterial in großvolumigen Redox-Flow-Batterien können Polymere aufgrund der einfachen Verarbeitungsmethoden, wie Druckverfahren, auch für dünne, flexible "Folienbatterien" genutzt werden. Diese gedruckten Batterien sind prinzipiell für Biochips und ähnliche Anwendungen geeignet. Kleinere Prototypen, die in Jena bereits hergestellt wurden, können auf der Messe besichtigt werden.

Außerdem stellt Schuberts Team ein Verfahren vor, mit dem funktionale Materialien gezielt und schonend per Tintenstrahl auf verschiedene Oberflächen gedruckt werden können. "Hierdurch eröffnen sich beispielsweise Anwendungen im Bereich der Mikroelektronik und der organischen Elektronik", erläutert Schubert.

Zusätzlich werden aktuelle Forschungsergebnisse von Graphen-Superkondensatoren ausgestellt.


Vom Tintenfisch inspirierter Leichtbauroboter

Auch der Jenaer Zoologe Prof. Dr. Martin Fischer ist auf der "Hannover Messe" präsent: Persönlich zwar nur an einem Tag, aber mit seinen Erkenntnissen in der Bewegungsforschung permanent auf dem Stand der FESTO AG (Halle 15, Stand D11). Das Unternehmen präsentiert einen "pneumatischen Leichtbauroboter mit natürlichen Bewegungsformen", der an einen Elefantenrüssel erinnert und von diesem inspiriert wurde. "Ein Elefantenrüssel besteht aus 150.000 kleinen Muskeln, das will niemand nachbauen", relativiert Prof. Fischer, der die Entwicklung des Roboters wissenschaftlich begleitet und sein Wissen über tierische Bewegungen eingebracht hat. Für diesen Roboter - Fischer ist bereits zum vierten Mal als Partner von Festo in Hannover präsent - hat der Jenaer Bewegungsexperte vor allem Tintenfische mit ihren Tentakeln analysiert. Ein eigens dafür gedrehter Film ermöglichte Fischer die Analyse der Oktopusbewegungen - insgesamt und im Tentakeldetail. Der Tintenfischarm "bewegt sich nicht wie eine Schlange, sondern eher wie ein Waschmaschinen-Schlauch", bringt Fischer das Ergebnis auf den Punkt. Und dieser "Schlauch" kann einige Male "gebogen" werden. "Wenn er greift, wird der Tentakel zum Arm". Und dieses biologische Prinzip wurde im neuen Leichtbauroboter umgesetzt, dessen Aufteilung in vier Grundelemente v. a. vom Tintenfischarm inspiriert wurde, auch der Elefantenrüssel stand Pate. Er ist dadurch flexibel und besitzt dennoch eine gewisse Festigkeit. Dies machen auch die Filme zum Roboter deutlich, in die Animationen der Tintenfischbewegung integriert wurden, die Prof. Fischer in bewährter Weise gemeinsam mit Jonas Lauströer und Amir Andikfar angefertigt hat. 

Für den Bewegungsexperten von der Universität Jena war bei diesem Transferprojekt die spannende Frage: Wie kann ein Tintenfisch seinen Arm verlängern? Ein vom Industriepartner umgesetztes Ergebnis dieser Erkenntnisse kann man in Hannover begutachten. Prof. Fischer will seine Hydrostat-Forschungen, also die Analyse rein muskulärer Strukturen, in Zukunft noch vertiefen - um biologische Prinzipien zu verstehen und diese für die Wirtschaft umsetzbar zu machen. Daher wird der Jenaer "Bioniker" sicher nicht das letzte Mal zu Gast in Hannover gewesen sein.

Kontakt:
Prof. Dr. Ulrich S. Schubert
Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Humboldtstraße 10
07743 Jena
Tel.: 03641 / 948201
E-Mail:

Prof. Dr. Martin S. Fischer
Institut für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Erbertstraße 1
07743 Jena
Tel.: 03641 / 949140
E-Mail:

 

Meldung vom: 2017-04-21 14:05

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