محققان موسسه فناوری جورجیا در آمریکا رشته‌هایی از نانوسیم‌های اکسید روی را برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی بکار برده‌اند.این روش در نهایت می‌تواند کاربردهایی در نانوحسگرهای درون بدن که خود نیروی لازم برای حرکت را بدست می‌آورند(خود- ران) داشته باشد.
نانوسیم‌ها به عنوان نانوژنراتور
محققان موسسه فناوری جورجیا در آمریکا رشته‌هایی از نانوسیم‌های اکسید روی را برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی بکار برده‌اند.این روش در نهایت می‌تواند کاربردهایی در نانوحسگرهای درون بدن که خود نیروی لازم برای حرکت را بدست می‌آورند(خود- ران) داشته باشد.
زونگ لینگ وانگ از موسسه جورجیا می‌گوید: ” در حالی‌که نیاز به نانوحسگرها برای کاربردهای زیستی و دفاعی رو به افزایش است، تاکنون منابع نیروی نانومقیاس به بازار عرضه نشدند. بنابراین نوعی نوآوری در نانوفناوری برای تبدیل انرژی مکانیکی (مانند حرکت بدن ویا کشیده شدن ماهیچه‌ها ویا انرژی لرزشی و انرژی هیدرولیکی حاصل از حرکت مایعات بدن و جریان خون ) به انرژی الکتریکی که برای نانوابزارهای بدون باتری استفاده می‌شوند ضروری است.”
وانگ عقیده دارد نانوسیم‌ها می‌توانند اثر زیادی در کوچک کردن نانوسیستم‌های مجتمع با کاهش اندازه مولدهای نیرو و بهبود کارآمدی و دانسیته نیرو داشته باشند.
وانگ و همکارانش برای ایجاد یک نانومولد، با استفاده از فرایند بخار-مایع-جامد و با حضور ذرات کاتالیستی طلا، آرایه‌ای از نانوسیم‌های منظم اکسید روی را بر روی زیرلایه‌ای از جنس α-Al2o3 ایجاد کردند. نانوسیم‌ها ۲۰۰-۵۰۰ نانومتر طول داشتند و یک فیلم نازک ZnO بروی زیر لایه رشد یافت. سپس محققان از یک نوک میکروسکوپ نیروی اتمی برای خم کردن نانوسیم‌ها استفاده کردند.
هنگامی که سیم‌ها از حالت خمیده خارج شده و دوباره صاف می‌شوند، تخلیه بار پیزوالکتریک در آنها موجب تولید ولتاژ می‌شود. بازده مولدها ۳۰-۱۷ درصد می‌باشد.
وانگ می‌گوید : ” این اولین نمونه‌ای است که نشان می‌دهد استفاده همزمان از خواص نیمه‌هادی و پیزوالکتریکی، کلیدی برای فرآیند تخلیه پیزوالکتریکی است.”
براساس گفته‌های وانگ این فناوری همچنین می‌تواند برای ساخت حسگرهای بی‌سیم و خود- ران با دریافت انرژی از محیط یا تولید برق از بدن استفاده شود. تصور کنید با قرار دادن این مولدها در کفش افراد با راه رفتن آنها برق تولید شده و نیاز آنها به باتری‌ها برای تامین برق ادوات الکترونیکی مرتفع شود.
اکنون این تیم امیدوار است فناوری خود را به ساخت ادوات و سیستم‌های نانومتری خودران در سیستم‌های زیستی و ساخت مولدهای الکتریکی با خروجی بالا برای مصارف پزشکی بسط دهد.
محققان نتایج کار خود را در مجله Science گزارش دادند.
