Ein Team um Zhong-Lin Wang vom Georgia Institute of Technology hat einen Stromgenerator gebaut, der aus der Reibung von Wasser an Kunststoff Strom gewinnt und ohne bewegliche Teile auskommt. Der Prototyp nutzt den so genannten triboelektrischen Effekt, bei dem Kontakt zwischen zwei Stoffen zur Ladungstrennung führt. Das Wasser benetzt dabei zyklisch eine Kunststofffolie und fließt wieder ab. Eine elektrische Schaltung wandelt die entstehende Spannung in einen Strom um. Die Forscher wollen nach diesem Prinzip Wellenkraftwerke konstruieren, die ohne bewegliche Teile auskommen.

Triboelektrische Ladungstrennung kennt man üblicherweise bei Festkörpern, tatsächlich tritt der Effekt jedoch auch bei Flüssigkeiten auf, wenn sie über elektrisch isolierende Oberflächen strömen. Wasser, das durch einen Gummischlauch strömt, kann Spannungen von bis zu 300 Millivolt erzeugen. Wie der triboelektrische Effekt im Detail funktioniert und warum dort Ladungen getrennt werden, ist im Detail bis heute nicht geklärt.

Die US-Forscher verwenden einen isolierenden Kasten, in dessen Deckel und Boden Kupferfolien als Elektroden eingelassen sind. Der Deckel ist zusätzlich mit einer Wasser abweisenden Schicht aus nanostrukturiertem Polydimethylsiloxan bedeckt. Wenn der Tank mit Wasser gefüllt und der kunststoffbeschichtete Deckel auf die Wasseroberfläche gesenkt wird, lädt sich der Kunststoff negativ, die Wasseroberfläche positiv auf. Hebt man den Deckel wieder ab, entsteht eine Spannung, die ein geeigneter Schaltkreis in Strom verwandelt. Insgesamt erzeugt diese Apparatur 0,13 Watt pro Quadratmeter, genug, um eine Reihe von Leuchtdioden zu betreiben.

Mit Salzwasser funktioniert das Prinzip nach Angaben der Forscher ebenfalls – wenn auch mit etwas geringerer Leistungsabgabe. Daher sieht der Plan des Teams vor, dass Meereswellen den für die Stromerzeugung nötigen regelmäßigen Kontakt mit der Kunststoffschicht erzeugen. Das Konzept hat den Vorteil: Es verzichtet auf bewegliche Teile, die für Korrosion durch das Meerwasser besonders anfällig wären. Der entstehende Strom ist außerdem stark von Umgebungsvariablen wie Temperatur und Verunreinigungen im Wasser abhängig, so dass die Autoren vorschlagen, derartige Konstruktionen als Sensoren zu verwenden.