Ce este un nanogenerator?

Un nanogenerator este orice dispozitiv la scară nanometrică folosit pentru a genera energie. De obicei, acest lucru ar însemna dimensiuni mai mici de un micron (1000 de nanometri sau 1/1000 de milimetru), dar, în practică, cuvântul a fost folosit pentru a descrie generatoare de până la 2 mm sau 2,000,000 de nanometri în diametru. Alternativ, un nanogenerator poate fi orice generator care utilizează instrumente la scară nanometrică, cum ar fi nanofirele, pentru a genera electricitate.

Până acum, termenul „nanogenerator” a fost folosit în principal cu referire la munca lui Zhong Lin Wang și a colegilor de la Institutul de Tehnologie din Georgia. Echipa lui Wang a construit un nanogenerator care folosește o serie de nanofire de oxid de zinc pentru a converti undele ultrasonice în electricitate. Nanogeneratorul exploatează efectul piezoelectric, un fenomen manifestat de anumite materiale prin care stresul mecanic este convertit direct în curent electric. Wang vizualizează nanogeneratorul încorporat în viitoarele nanomașini sau implanturi care pot obține energie direct din vibrațiile din corpul uman cauzate de sistemul circulator. Prototipul de nanogenerator al Dr. Wang avea o dimensiune de 2 mm, dar el speră să-l micșoreze la dimensiunea nanometrică și să îl pregătească pentru adoptare până în 2011.

Când mașinile la scară nanometrică au fost concepute pentru prima dată de Eric Drexler la sfârșitul anilor 1970, una dintre principalele obiecții care a apărut cu privire la fezabilitatea lor a fost „Cum vor fi alimentate acestea?” Lucrarea Dr. Wang a răspuns la această întrebare când a fost prezentată în 2007. Totuși, abordarea utilizării piezoelectricității pentru a alimenta nanodispozitive este încă doar una dintre multe – alte abordări posibile pentru generarea sau distribuția de energie la scară nanometrică includ energia chimică, folosind nanofirele pentru a canaliza energie dintr-o sursă la scară macro, obținând energie direct din căldură sau un generator bazat pe unde electromagnetice precum lumina UV.

Deși eclipsat de echipa Dr. Wang, au existat și alte lucrări în nanogeneratoare. Zeci, dacă nu sute de grupuri academice și industriale fac cercetări în generarea de energie la scară nanometrică. Generarea de energie la scară nanometrică poate oferi îmbunătățiri de ordine de mărime în generarea de energie și densitatea de stocare în raport cu tehnologiile actuale. Acest lucru ar putea permite mașinilor electrice care pot rula sute sau chiar mii de mile fără reîncărcare, dacă tehnologia avansează suficient.