Qu'est-ce qu'un nanogénérateur?
Un nanogénérateur est un dispositif à l'échelle nanométrique utilisé pour générer de l'énergie. Cela signifie généralement des dimensions inférieures à un micron (1000 nanomètres ou 1 / 1000ème de millimètre), mais en pratique, le mot a été utilisé pour décrire des générateurs atteignant 2 mm ou 2 000 000 nanomètres de diamètre. Alternativement, un nanogénérateur peut être n’importe quel générateur qui utilise des outils à l’échelle nanométrique, tels que des nanofils, pour générer de l’électricité.
Jusqu'à présent, le terme "nanogénérateur" a été principalement utilisé en référence aux travaux de Zhong Lin Wang et de ses collègues du Georgia Institute of Technology. L'équipe de Wang a mis au point un nanogénérateur qui utilise un réseau de nanofils en oxyde de zinc pour convertir les ondes ultrasonores en électricité. Le nanogénérateur exploite l'effet piézoélectrique, phénomène observé par certains matériaux, qui convertit les contraintes mécaniques directement en courant électrique. Wang visualise le nanogénérateur intégré aux futures nanomachines ou implants pouvant être directement alimenté par les vibrations du corps humain provoquées par le système circulatoire. Le prototype de nanogénérateur du Dr Wang avait une taille de 2 mm, mais il espère le réduire à une taille nanométrique et le rendre prêt pour adoption d’ici 2011.
Quand Eric Drexler a envisagé pour la première fois la mise au point de machines à l'échelle nanométrique à la fin des années 1970, l'une des principales objections soulevées quant à leur faisabilité était la suivante: "Comment doivent-elles être alimentées?" Les travaux du Dr Wang ont répondu à cette question lorsqu’il a été présenté en 2007. L’approche consistant à utiliser la piézoélectricité pour alimenter des nanodispositifs n’est toujours qu’un exemple parmi d’autres - les autres approches possibles pour la production ou la distribution d’énergie à l’échelle nanométrique comprennent l’énergie chimique, utilisant des nanofils pour canaliser l'énergie provenant d'une source macroscopique, tirant son énergie directement de la chaleur, ou d'un générateur basé sur des ondes électromagnétiques telles que la lumière UV.
Bien que éclipsé par l'équipe du Dr Wang, il existe d'autres travaux sur les nanogénérateurs. Des dizaines, voire des centaines de groupes universitaires et industriels mènent des recherches sur la production d'électricité à l'échelle nanométrique. La production d'électricité à l'échelle nanométrique peut offrir des améliorations de plusieurs ordres de grandeur en termes de production d'énergie et de densité de stockage par rapport aux technologies actuelles. Cela pourrait permettre aux voitures électriques qui peuvent parcourir des centaines, voire des milliers de kilomètres sans recharge, si la technologie progresse suffisamment.