Nanogenerator, Generator Listrik Berbasis Nanoteknologi

Nanogenerator adalah nama sebuah alat penghasil listrik berbasis nanoteknologi. Menggunakan teknologi “nanowires”, nanogenerator mengubah gelombang ultrasonik, getaran dan bahkan diimpikan mampu mengubah gelombang air laut menjadi arus listrik.

Nanogenerator pada dasarnya bekerja menurut prinsip “piezoelectric”. Bila sebuah material “piezoelectric” diberi tekanan mekanik, maka akan timbul tegangan listrik akibat gaya mekanik ini. Pada proses yang berkebalikan, bila material “piezoelectric” diberikan tegangan listrik, maka material ini akan mengalami perubahan mekanik berupa tekanan atau regangan.

Ditemukan dan dipublikasikan pertama kali oleh Prof. Zhong Lin Wang dari Georgia Institute of Technology pada tahun 2006, nanogenerator dibuat menggunakan ZnO nanowires yang ditumbuhkan vertikal terhadap substrat-nya (lihat bagan). ZnO adalah material “piezoelectric” yang merupakan material aktif pada nanogenerator ini. Substrate yang digunakan bisa berupa substrate padat seperti gallium arsenide atau sapphire dan bisa juga berupa substrate fleksibel. Tentu saja substrate ini harus dilapisi lapisan konduktif agar bisa mengalirkan arus yang dihasilkan. Selain itu, elektroda lain yang mempunyai permukaan yang zig-zag yang dilapisi dengan bahan konduktif ditempatkan diatas permukaan ZnO nanowires. Untuk menjaga keelastikan nanogenarator, alat ini diselubungi dengan polimer yang elastik. Digerakan dengan vibrasi atau tekanan mekanis lain, nanowires akan berkontak dengan elektroda dan kemudian mengalirkan arus listrik. Dengan proses optimisasi, diharapkan dalan 1 cm3 nanogenerator akan menghasilkan listrik sebesar 4 watt. Dengan tenaga sebesar ini akan cukup digunakan untuk memberi daya peralatan-peralatan berbasis nano seperti biosensor implant untuk medis, sensor untuk kepentingan monitor lingkungan di daerah terpencil dan juga untuk nanorobot.

Pada perkembangan selanjutnya, nanogenerator ini telah dicobakan pada bahan elastis untuk pakaian. Diharapkan, alat ini dapat mengubah gerakan tubuh pemakainya menjadi arus listrik yang bisa digunakan untuk memberi daya pada alat-alat yang digunakan. Pada pemakaian militer, alat ini bisa berfungsi sebagai sumber tenaga alat komunikasi dan alat militer lain. Sedang untuk gaya hidup, alat ini memungkinkan untuk mengisi battery peralatan-peralatan protabel seperti HP, i-phone dsb.

Terlepas dari segala keunggulan nanogenerator, kritik terhadap alat ini telah muncul. Kritik ini mengatakan bahwa arus yang dihasilkan bukan dari alat nanogenerator tetapi lebih karena noise dari instrumen pengukurannya. Benar tidaknya sanggahan ini, ada baiknya kita tunggu perkembangan selanjutnya. Dan memang segala upaya untuk memperoleh energi yang “hijau” telah memacu kita untuk lebih kreatif memanfaatkan segala potensi yang ada. Akhirnya, harapan saya, semoga ada nanogenerator versi lain ala Indonesia. Amien.