Wat is een Nanogenerator?
Een nanogenerator is een apparaat op nanoschaal dat wordt gebruikt om stroom op te wekken. Gewoonlijk betekent dit afmetingen kleiner dan een micron (1000 nanometer of 1 / 1000ste van een millimeter), maar in de praktijk is het woord gebruikt om generatoren te beschrijven met een diameter tot 2 mm of 2.000.000 nanometer. Als alternatief kan een nanogenerator elke generator zijn die hulpmiddelen op nanoschaal, zoals nanodraden, gebruikt om elektriciteit op te wekken.
Tot nu toe is de term "nanogenerator" voornamelijk gebruikt in verwijzing naar het werk van Zhong Lin Wang en collega's van het Georgia Institute of Technology. Wang's team bouwde een nanogenerator die een reeks zinkoxide nanodraden gebruikt om ultrasone golven om te zetten in elektriciteit. De nanogenerator maakt gebruik van het piëzo-elektrische effect, een fenomeen dat wordt weergegeven door bepaalde materialen waarbij mechanische stress direct wordt omgezet in elektrische stroom. Wang visualiseert de nanogenerator ingebouwd in toekomstige nanomachines of implantaten die stroom kunnen krijgen rechtstreeks van trillingen in het menselijk lichaam veroorzaakt door de bloedsomloop. Het prototype nanogenerator van Dr. Wang was 2 mm groot, maar hij hoopt het te verkleinen tot nanoschaal en het klaar te maken voor goedkeuring tegen 2011.
Toen machines op nanoschaal voor het eerst werden voorgesteld door Eric Drexler in de late jaren zeventig, was een van de belangrijkste bezwaren die naar voren kwamen over hun haalbaarheid: "Hoe moeten deze worden aangedreven?" Het werk van Dr. Wang beantwoordde deze vraag toen het in 2007 werd gepresenteerd. Toch is de benadering van het gebruik van piëzo-elektriciteit voor het voeden van nanodevices nog steeds slechts een van de vele - andere mogelijke benaderingen voor het genereren of distribueren van nanoschaal omvatten chemische energie, met behulp van nanodraden om te kanaliseren energie uit een bron op macroschaal, die energie rechtstreeks uit warmte haalt, of een generator op basis van elektromagnetische golven zoals UV-licht.
Hoewel overschaduwd door het team van Dr. Wang, is er nog wat ander werk gedaan in nanogenerators. Tientallen, zo niet honderden academische en industriële groepen doen onderzoek naar energieopwekking op nanoschaal. Energieopwekking op nanoschaal biedt mogelijk orden van grootte verbeteringen in energieopwekking en opslagdichtheid ten opzichte van huidige technologieën. Dit kan elektrische auto's mogelijk maken die honderden of zelfs duizenden kilometers kunnen rijden zonder op te laden, als de technologie ver genoeg vooruit gaat.