O que é um nanogerador?

Um nanogerador é qualquer dispositivo em nanoescala usado para gerar energia. Normalmente, isso significaria dimensões menores que um mícron (1000 nanômetros ou 1/1000 de milímetro), mas, na prática, a palavra foi usada para descrever geradores de até 2 mm ou 2.000.000 nanômetros de diâmetro. Como alternativa, um nanogerador pode ser qualquer gerador que utilize ferramentas em nanoescala, como nanofios, para gerar eletricidade.

Até agora, o termo "nanogerador" tem sido usado principalmente em referência ao trabalho de Zhong Lin Wang e colegas do Instituto de Tecnologia da Geórgia. A equipe de Wang construiu um nanogerador que usa uma série de nanofios de óxido de zinco para converter ondas ultrassônicas em eletricidade. O nanogerador explora o efeito piezoelétrico, um fenômeno exibido por certos materiais, pelo qual o estresse mecânico é convertido diretamente em corrente elétrica. Wang visualiza o nanogerador incorporado às futuras nanomáquinas ou implantes que podem obter energia diretamente de vibrações no corpo humano causadas pelo sistema circulatório. O nanogerador de protótipo do Dr. Wang tinha 2 mm de tamanho, mas ele espera reduzi-lo ao tamanho da nanoescala e prepará-lo para adoção até 2011.

Quando as máquinas em nanoescala foram projetadas por Eric Drexler no final da década de 1970, uma das principais objeções que surgiram em relação à sua viabilidade foi "Como elas devem ser alimentadas?" O trabalho do Dr. Wang respondeu a essa pergunta quando foi apresentada em 2007. Ainda assim, a abordagem do uso da piezoeletricidade para fornecer nanodispositivos ainda é apenas uma dentre muitas - outras abordagens possíveis para a geração ou distribuição de energia em escala nano incluem energia química, usando nanofios para canalizar energia de uma fonte de macroescala, obtendo energia diretamente do calor ou de um gerador baseado em ondas eletromagnéticas, como a luz UV.

Embora ofuscado pela equipe do Dr. Wang, houve outros trabalhos em nanogeradores. Dezenas, senão centenas, de grupos acadêmicos e da indústria estão pesquisando a geração de energia em nanoescala. A geração de energia em nanoescala pode oferecer melhorias de magnitude na geração de energia e na densidade de armazenamento em relação às tecnologias atuais. Isso poderia permitir carros elétricos que podem rodar centenas ou até milhares de quilômetros sem recarga, se a tecnologia avançar suficientemente longe.