Los nanogeneradores son recolectores de energía innovadores y autoamplificados que convierten la energía cinética creada a partir de fuentes vibratorias y mecánicas en energía eléctrica. eliminando la necesidad de circuitos externos o baterías para dispositivos electrónicos. Esta innovación es vital para realizar una generación de energía sostenible en zonas aisladas y inaccesible, o ambientes interiores e incluso en el cuerpo humano.

Nanogeneradores, un recolector de energía flexible y ligero sobre un sustrato de plástico, puede recolectar energía de los movimientos extremadamente pequeños de los recursos naturales y el cuerpo humano, como el viento, flujo de agua, latidos del corazón y actividades de diafragma y respiración para generar señales eléctricas. Los generadores no solo son autoalimentados, dispositivos flexibles, pero también pueden proporcionar fuentes de energía permanentes a dispositivos biomédicos implantables, incluidos marcapasos cardíacos y estimuladores cerebrales profundos.

Sin embargo, La baja eficiencia energética y un complejo proceso de fabricación han planteado desafíos para la comercialización de nanogeneradores. Keon Jae Lee, Profesor asociado de ciencia e ingeniería de materiales en KAIST, y sus colegas han propuesto recientemente una solución mediante el desarrollo de una técnica robusta para transferir una película delgada piezoeléctrica de alta calidad de sustratos de zafiro a granel a sustratos de plástico utilizando el despegue láser (LLO).

Aplicando el proceso de despegue láser de base inorgánica (LLO), El equipo de investigación produjo nanogeneradores de película fina de PZT de gran superficie sobre sustratos flexibles (2 cm x 2 cm).

"Pudimos convertir un rendimiento de alto rendimiento de ~ 250 V a partir de la ligera deformación mecánica de un solo sustrato de plástico delgado. Esta potencia de salida es suficiente para encender 100 luces LED, "Explicó Keon Jae Lee.

Los nanogeneradores autoamplificados también pueden funcionar con movimientos de dedos y pies. Por ejemplo, bajo los movimientos de flexión irregulares y leves de un dedo humano, las señales de corriente medidas tenían una alta potencia eléctrica de ~ 8,7 μA. Además, el nanogenerador piezoeléctrico tiene una eficiencia de conversión de energía récord mundial, casi 40 veces más alto que los resultados de investigaciones similares informados anteriormente, solucionando los inconvenientes relacionados con la complejidad de fabricación y la baja eficiencia energética.

Lee comentó además, "Sobre la base de este concepto, Es muy de esperar que pequeños movimientos mecánicos, incluidos los movimientos del cuerpo humano de contracción y relajación muscular, se puede convertir fácilmente en energía eléctrica y, es más, actuaron como fuentes de energía eterna ".

El equipo de investigación está estudiando actualmente un método para construir apilamiento tridimensional de películas delgadas piezoeléctricas flexibles para mejorar la potencia de salida. además de realizar un experimento clínico con un nanogenerador flexible.