Что такое наногенератор?

Наногенератор - это любое наноразмерное устройство, используемое для выработки энергии. Обычно это означало бы размеры менее микрона (1000 нанометров или 1/1000 миллиметра), но на практике это слово использовалось для описания генераторов диаметром до 2 мм или 2 000 000 нанометров. В качестве альтернативы, наногенератор может быть любым генератором, который использует наноразмерные инструменты, такие как нанопроволоки, для выработки электроэнергии.

До сих пор термин «наногенератор» в основном использовался в отношении работы Чжун Лин Вана и его коллег из Технологического института Джорджии. Команда Вана создала наногенератор, который использует массив нанопроволок из оксида цинка для преобразования ультразвуковых волн в электричество. Наногенератор использует пьезоэлектрический эффект, явление, проявляемое некоторыми материалами, когда механическое напряжение преобразуется непосредственно в электрический ток. Ван визуализирует наногенератор, встроенный в будущие наномашины или имплантаты, которые могут получать энергию непосредственно от вибраций в теле человека, вызванных кровеносной системой. Прототип наногенератора доктора Вана был размером 2 мм, но он надеется сократить его до наноразмерных размеров и подготовить к принятию к 2011 году.

Когда Эрик Дрекслер впервые представил наноразмерные машины в конце 1970-х годов, одним из главных возражений, которые возникли в связи с их осуществимостью, было: «Как они должны питаться?» Работа д-ра Вана дала ответ на этот вопрос, когда он был представлен в 2007 году. Тем не менее, подход с использованием пьезоэлектричества для питания наноустройств по-прежнему является лишь одним из многих - другие возможные подходы к производству или распределению электроэнергии на наноуровне включают химическую энергию, используя нанопроволоки для канала энергия из макромасштабного источника, получающего энергию непосредственно от тепла, или генератора, основанного на электромагнитных волнах, таких как ультрафиолетовое излучение.

Несмотря на то, что команда доктора Вана была омрачена этим, в наногенераторах была еще одна работа. Десятки, если не сотни академических и отраслевых групп проводят исследования в области производства электроэнергии на наномасштабах. Производство электроэнергии на наномасштабах может предложить на порядок улучшения в производстве электроэнергии и плотности хранения по сравнению с современными технологиями. Это может привести к появлению электромобилей, которые могут проехать сотни или даже тысячи миль без перезарядки, если технология будет развиваться достаточно далеко.