Wetenschappers uit de Verenigde Staten hebben een manier ontwikkeld om de energie die vrijkomt bij subtiele bewegingen om te zetten in elektrische energie. Hiervoor gebruiken ze nanodraden van de halfgeleider zinkoxide (ZnO), die piëzoelektrisch zijn. Dit houdt in dat ze trillingsenergie kunnen omzetten in elektrische energie, of met andere woorden dat er een stroom door loopt wanneer er een kracht op wordt uitgeoefend door bijvoorbeeld spieren, de wind of zelfs het stromen van bloed langs een bloedvat. In de toekomst kan deze technologie mogelijk worden gebruikt voor het opladen van apparaten als telefoons en muziekspelers.
Elke nanodraad heeft een diameter die ruwweg 5000 maal kleiner is dan die van een menselijke haar. De lengte van de draden is 25 maal kleiner dan de diameter van een haar. Ze kunnen op allerlei oppervlakken worden aangebracht, zoals de fibers waaruit kleding bestaat. Kleding met nanogeneratoren zal energie omzetten zodra je je lichaam beweegt; een tent met dergelijke fibers zal energie omzetten wanneer de wind er tegenaan waait. De nanodraden kunnen worden voorzien van een beschermende laag zodat ze ook bijvoorbeeld onder water gebruikt kunnen worden.
De onderzoekers zien in eerste instantie vooral toepassingen voor het Amerikaanse leger en de politie. Zij kunnen de nanogeneratoren gebruiken om energie te leveren aan sensoren die chemische en biologische wapens moeten herkennen. Dergelijke sensoren worden ook al op de nanoschaal ontwikkeld en vereisen slechts een klein elektrisch vermogen. Momenteel vormen de spanning en stroomsterkte (en daarmee het vermogen) de belangrijkste beperking van de generatoren: de huidige technologie is nog niet geschikt om bijvoorbeeld je iPod op te laden. Vijf nanogeneratoren kunnen samen 1 microampère stroom leveren bij een spanning van 3 volt; door vergroting van de efficiëntie en het produceren van nanodraden in grotere hoeveelheden zou dit verbeterd kunnen worden.
Een computermodel van een nanogenerator, die bestaat uit vier fibers waarop grote hoeveelheden nanodraden zijn aangebracht
Een fiber die als nanogenerator kan werken
Bron: Physorg
