En nanogenerator är en enhet i nanoskala som används för att generera ström. Vanligtvis skulle detta betyda dimensioner mindre än en mikron (1000 1 nanometer eller 1000/2 2,000,000-dels millimeter), men i praktiken har ordet använts för att beskriva generatorer så stora som XNUMX mm, eller XNUMX XNUMX XNUMX nanometer i diameter. Alternativt kan en nanogenerator vara vilken generator som helst som använder verktyg i nanoskala, som nanotrådar, för att generera elektricitet.
Hittills har termen ”nanogenerator” huvudsakligen använts med hänvisning till arbetet av Zhong Lin Wang och kollegor vid Georgia Institute of Technology. Wangs team byggde en nanogenerator som använder en rad zinkoxidnanotrådar för att omvandla ultraljudsvågor till elektricitet. Nanogeneratorn utnyttjar den piezoelektriska effekten, ett fenomen som visas av vissa material där mekanisk stress omvandlas direkt till elektrisk ström. Wang visualiserar nanogeneratorn som är inbyggd i framtida nanomaskiner eller implantat som kan få kraft direkt från vibrationer i människokroppen orsakade av cirkulationssystemet. Dr. Wangs prototyp nanogenerator var 2 mm stor, men han hoppas kunna krympa den till nanoskala och göra den redo för adoption 2011.
När maskiner i nanoskala först föreställdes av Eric Drexler i slutet av 1970-talet, var en av de viktigaste invändningarna som kom upp angående deras genomförbarhet ”Hur ska dessa drivas?” Dr Wangs arbete besvarade denna fråga när den presenterades 2007. Ändå är tillvägagångssättet att använda piezoelektricitet för att driva nanoenheter fortfarande bara en bland många – andra möjliga tillvägagångssätt för elgenerering eller distribution i nanoskala inkluderar kemisk energi, användning av nanotrådar för att kanalisera energi från en källa i makroskala, få energi direkt från värme, eller en generator baserad på elektromagnetiska vågor som UV-ljus.
Även om det ligger i skuggan av Dr. Wangs team, har det skett en del annat arbete med nanogeneratorer. Dussintals om inte hundratals akademiska grupper och industrigrupper forskar om kraftgenerering i nanoskala. Kraftproduktion i nanoskala kan erbjuda förbättringar av storleksordningar i kraftgenerering och lagringstäthet i förhållande till nuvarande teknologier. Detta kan möjliggöra elbilar som kan köra hundratals eller till och med tusentals mil utan laddning, om tekniken går tillräckligt långt.