Bewegingssensor gemaakt van onkruid werkt zonder batterij

By Team IO

Wie had gedacht dat onkruid de basis zou zijn voor innovatie? Qi Chen, promovenda aan de Rijksuniversiteit Groningen (RUG), ontwikkelt een plantaardige sensor, van het formaat van een SD-kaartje, zegt de RUG in een persbericht. Chen: ‘Deze sensor gebruikt een groene vorm van energie: hij oogst beweging, en zet die om in een elektrisch signaal.’ Zo kan de sensor specifieke bewegingen herkennen. Om dat te kunnen doen, maakte ze slim gebruik van de natuurlijke eigenschappen van de pitrus-plant, een hardnekkig onkruid dat vooral in natte gebieden groeit.  

Stengels van de pitrus plant

De sensor wekt stroom op volgens hetzelfde principe dat je ’s winters een schok geeft wanneer je de deurklink vastpakt: het tribo-elektrisch effect. Een elektrische lading bouwt op door wrijving tussen twee materialen, bijvoorbeeld je schoenzolen en een tapijt. In Chens sensor wrijven bij beweging twee ruwe strips tegen elkaar aan, die zo een stroompje produceren.

AI-sensor maakt uw vuilnisbak slim en helpt u afval te sorteren

De allereerste afvalverordening in de geschiedenis kwam van de toenmalige koning van de Twee Siciliën, Ferdinand II van Bourbon.

Per toeval ontdekte Chen dat het materiaal van de pitrus-plant uitermate geschikt was om zulke ruwe strips van te maken. Ze werkte al met deze plant omdat het binnenste van de stengel een open, schuimachtige structuur heeft; iets dat kunstmatig moeilijk te produceren is. Op een dag morste ze wat van het mengsel met pitrus-materiaal op een stukje aluminiumfolie. ‘En ik was te lui om het op te ruimen,’ lacht Chen. De volgende dag had zich een flinterdun laagje gevormd, dat door de open structuur extra ruw was.

Twee zulke flinterdunne laagjes liggen aan de basis van deze sensor, en dat maakt de sensor dubbel groen: het heeft geen batterij nodig, én het materiaal zelf heeft geen intensief productieproces ondergaan. Chen: ‘De gemeente bestrijdt de pitrus-plant als onkruid, maar in ons lab is het een waardevolle grondstof.’

Toepassing

De sensor is nog in de labfase. Toch zijn er verschillende toepassingen voor in ‘de echte wereld’ te bedenken. De sensor kan dienen als bewegingssensor. Je kunt het in je schoen stoppen, en als je loopt, springt of rent, geeft het een specifiek signaal af.

Chen werkt momenteel aan andere toepassingen van het plantmateriaal: ze wil de pitrusplant gaan gebruiken in een batterij, en om vervuiling uit water te verwijderen.