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Mendocino-Motor: Solarantrieb aus dem 3D-Drucker

Den Solar-Motor „littleSunEngine“ können Schülerinnen und Schüler mit geringem Aufwand selbst nachbauen und dabei viel über Technik lernen.

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Mendocino-Motor

Inhaltsverzeichnis

Stromerzeugung mittels Solarzellen, (Dreh-)Bewegung durch Lorentzkraft, magnetische Levitation durch starke Permanentmagnete – der moderne Mendocino-Motor vereint viele physikalische Prinzipien in sich. Bereits 1962 brachten die Bell Laboratories in den USA einen Bausatz des Vorläufermodells heraus, das noch senkrecht drehend ohne magnetische Levitation funktionierte. Bei Bell wurde neben vielen anderen Dingen übrigens die Solarzelle erfunden. 1992 schuf Larry Spring die waagerecht laufende Form des Motors und nannte sie nach seinem Wohnort Mendocino. Durch das Internet fand der Mendocino-Motor seither starke Verbreitung und wird seitdem in vielen Variationen nachgebaut und als Bausatz angeboten.

Kurzinfo

  • Solarenergie in Strom umwandeln
  • Lorentzkraft als Antrieb
  • Mendocino-Motor selbst bauen

Checkliste

  • Zeitaufwand: 2 Stunden
  • Kosten: 30 Euro
  • Löten: Kabel anlöten

Material

  • 3D-gedruckte Einzelteile, Druckzeit ca. 4 h
  • Magnetset von MTS
  • 6 Solarpanels 53 × 18mm
  • Kupferlackdraht 0,18 mm
  • 12 cm Kohlefaserrohr, Durchmesser 3 mm
  • Mini-2,5-mm-Stahlkugel „Kugellager“
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Bei der Entwicklung des hier vorgestellten Modells haben wir viel Wert darauf gelegt, alles so einfach wie möglich zu halten, sodass beispielsweise keine Klebstoffe und keine Schrauben benötigt werden. Alles kann ohne Werkzeug von Kindern und Jugendlichen eigenständig aufgebaut werden. Alle mechanischen Bauteile wurden explizit für den 3D-Drucker konzipiert – dies ermöglicht jedem, dieses schöne Stück Technik von Grund auf selbst herzustellen, getreu dem Ziel von Open-DIY-Projects. Die benötigten Druckdaten stehen unter dem Link zum Download zur Verfügung. Es werden lediglich Magnete, Kupferlackdraht, 6 Solarzellen und ein 3-mm-Kohlefaserrohr benötigt. Alle diese Bauteile können im Internet selbst beschafft werden. Wer will, kann alle Teile auch auf der Open-DIY-Projektseite einkaufen.

Antriebskraft des Motors ist die sogenannte Lorentz-Kraft. Sie wirkt auf die sich in einem elektrischen Leiter bewegenden Elektronen, wenn von außen ein Magnetfeld wirkt. In einem gedachten Koordinatensystem stehen Stromrichtung, Magnetfeld und die resultierende Lorentzkraft jeweils senkrecht zueinander.

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