Viele Forscher treiben die Forschung und Entwicklung zu Problemen voran, die zwar interessant sind, aber in der Praxis keine Anwendung finden. Aber die vielleicht überzeugendste Forschung knüpft an Lösungen für bestehende Probleme an. Dies ist der Fall bei Soobum Lee, Ph.D., ist Assistenzprofessor in der Abteilung für Maschinenbau an der University of Maryland, Baltimore County [UMBC]. Dr. Lee interessierte sich für die Untersuchung der durch Vibrationen verschwendeten Energie und stellte fest, dass jedes Auto seit 2012 mit einem Drucksensor ausgestattet ist. Die Batterielebensdauer dieser Datenerfassungssensoren ist recht begrenzt und muss relativ häufig ausgetauscht werden. Der Nutzen des Drucksensors ist für die Kunden jedoch neu, und viele sehen keinen Wert darin, Ersatzkosten für etwas auszugeben, das sie in der Vergangenheit nicht gebraucht haben. "Wenn die Batterie nicht ausgetauscht werden müsste", erklärt Dr. Lee, "könnte ich ein gutes Datenerfassungsinstrument in Betrieb halten, das die Kunden über den Reifendruck informiert."
Die Vibrationen eines Reifens, vor allem auf unebenen Straßen, sind ziemlich stark und können leicht zu einem Ausfall führen. Daher musste Dr. Lee nach robusten Techniken zur Energiegewinnung in Metallteilen suchen, die präzise Abmessungen mit hohen Toleranzen erfordern. Bei der Optimierung des Designs benötigte Dr. Lee eine sehr präzise Bearbeitung die seiner Meinung nach nur mit Laserbearbeitung möglich war. Glücklicherweise ist Potomacs Potomacs Hauptsitz, Forschungs- und Entwicklungsabteilung sowie die Produktionsanlagen für die digitale Fertigung befinden sich glücklicherweise im bwtech@UMBC Research and Technology Park, der an den Universitätscampus angrenzt. Dr. Lee wusste von der Kompetenz seines Nachbarn in der Lasermikrobearbeitung und beauftragte das Unternehmen mit der Herstellung des neuartigen Geräts.
Der Energy Harvester besteht aus einem piezoelektrischen Keramikmaterial, das Energie erzeugt, die für eine spätere Verwendung gespeichert werden kann. Nicht alle Wellenlängen von Laserlichtquellen können mit diesen Hightech-Materialien adäquat interagieren, aber Potomac verfügt über eine breite Palette von Lasern, die vom Infrarot bis zum Ultraviolett arbeiten. Wir hatten genau den richtigen Laser für diese Aufgabe und konnten die kleinen Rechtecke mühelos schneiden. Dr. Lee: "Potomac hat perfekt auf die exakten Abmessungen zugeschnitten, die mein Design benötigte. Ich habe mein Teil in Solidworks erstellt, und Potomac konnte die CAD-Datei problemlos verarbeiten und in die interne Maschinensprache umwandeln. Da ich vor Ort bin, konnte ich natürlich eng mit ihnen zusammenarbeiten, aber die Kommunikation per E-Mail war trotzdem einfach.
Dank der Erfahrung von Potomac mit einer breiten Palette von Lasern können wir die richtige Wellenlänge für ein bestimmtes Material auswählen und Teile schnell liefern, da wir genau das richtige Werkzeug für die jeweilige Aufgabe haben. Die Energiegewinnung ist ein vielversprechender Bereich, und wir freuen uns immer, wenn wir Technologien vorantreiben, die unsere Umwelt beeinflussen können.
