Mikä on Nanogeneraattori?

Nanogeneraattori on mikä tahansa nanomittakaavan laite, jota käytetään energian tuottamiseen. Yleensä tämä merkitsisi alle mikronin mittoja (1000 nanometriä tai 1/1000 2 millimetriä), mutta käytännössä tätä sanaa on käytetty kuvaamaan jopa 2,000,000 mm: n tai XNUMX XNUMX XNUMX nanometrin halkaisijan generaattoreita. Vaihtoehtoisesti nanogeneraattori voi olla mikä tahansa generaattori, joka käyttää nanomittakaavan työkaluja, kuten nanolankoja, sähkön tuottamiseen.

Tähän mennessä termiä “nanogeneraattori” on käytetty pääasiassa viitaten Zhong Lin Wangin ja Georgian teknillisen instituutin kollegoiden työhön. Wangin tiimi rakensi nanogeneraattorin, joka käyttää joukkoa sinkkioksidi-nanolankoja muuntaakseen ultraääniaallot sähköksi. Nanogeneraattori hyödyntää pietsosähköistä vaikutusta, ilmiötä, joka näkyy tietyissä materiaaleissa, jolloin mekaaninen rasitus muuttuu suoraan sähkövirraksi. Wang visualisoi nanogeneraattorin, joka on rakennettu tuleviin nanokoneisiin tai implantteihin, jotka voivat saada virtaa suoraan verenkiertoelimistön aiheuttamista ihmiskehon värähtelyistä. Wangin prototyyppinen nanogeneraattori oli kooltaan 2 mm, mutta hän toivoo pienentävänsä sen nanomittakaavaiseksi ja valmistavan sen käyttöönottoon vuoteen 2011 mennessä.

Kun Eric Drexler kuvitteli nanomittakaavan koneita ensimmäisen kerran 1970 -luvun lopulla, yksi tärkeimmistä niiden toteutettavuutta koskevista vastalauseista oli ”Kuinka nämä saavat virtaa?” Tohtori Wang vastasi tähän kysymykseen, kun se esiteltiin vuonna 2007. Silti lähestymistapa pietsosähkön käyttämiseen nanolaitteiden virransyöttöön on edelleen vain yksi monista – muut mahdolliset lähestymistavat nanomittakaavan sähköntuotantoon tai -jakeluun sisältävät kemiallisen energian, käyttämällä kanavia energiaa makroskaalan lähteestä, energian saamista suoraan lämmöstä tai sähkömagneettisiin aaltoihin, kuten UV -valoon, perustuvaa generaattoria.

Vaikka tohtori Wangin tiimi varjostaa, nanogeneraattoreissa on tehty muutakin työtä. Kymmenet ellei satoja akateemisia ja teollisia ryhmiä tutkivat nanomittakaavan sähköntuotantoa. Nanomittakaavan sähköntuotanto voi tarjota suuruusluokkaa parannuksia sähköntuotannossa ja varastointitiheydessä verrattuna nykyisiin tekniikoihin. Tämä voisi mahdollistaa sähköautot, jotka voivat ajaa satoja tai jopa tuhansia kilometrejä ilman latausta, jos tekniikka kehittyy tarpeeksi pitkälle.