Ein Nanogenerator ist jedes nanoskalige Gerät, das zur Stromerzeugung verwendet wird. Normalerweise würde dies Abmessungen von weniger als einem Mikrometer (1000 Nanometer oder 1/1000stel Millimeter) bedeuten, aber in der Praxis wurde das Wort verwendet, um Generatoren mit einer Größe von 2 mm oder 2,000,000 Nanometern Durchmesser zu beschreiben. Alternativ kann ein Nanogenerator jeder Generator sein, der nanoskalige Werkzeuge wie Nanodrähte verwendet, um Elektrizität zu erzeugen.
Bisher wurde der Begriff „Nanogenerator“ hauptsächlich in Bezug auf die Arbeit von Zhong Lin Wang und Kollegen am Georgia Institute of Technology verwendet. Wangs Team baute einen Nanogenerator, der eine Reihe von Zinkoxid-Nanodrähten verwendet, um Ultraschallwellen in Elektrizität umzuwandeln. Der Nanogenerator macht sich den piezoelektrischen Effekt zunutze, ein Phänomen, das bei bestimmten Materialien auftritt, bei dem mechanische Spannungen direkt in elektrischen Strom umgewandelt werden. Wang visualisiert den Nanogenerator, der in zukünftigen Nanomaschinen oder Implantaten eingebaut ist und die Energie direkt aus Schwingungen im menschlichen Körper gewinnen kann, die durch das Kreislaufsystem verursacht werden. Dr. Wangs Nanogenerator-Prototyp war 2 mm groß, aber er hofft, ihn auf Nanogröße verkleinern und bis 2011 einsatzbereit machen zu können.
Als Eric Drexler Ende der 1970er Jahre erstmals nanoskalige Maschinen ins Auge fasste, lautete einer der Haupteinwände bezüglich ihrer Machbarkeit: „Wie sollen diese angetrieben werden?“ Die Arbeit von Dr. Wang beantwortete diese Frage bei ihrer Präsentation im Jahr 2007. Dennoch ist der Ansatz der Nutzung von Piezoelektrizität zur Energieversorgung von Nanogeräten immer noch nur einer von vielen – andere mögliche Ansätze zur Energieerzeugung oder -verteilung im Nanomaßstab umfassen chemische Energie, die die Verwendung von Nanodrähten zur Kanalisierung Energie aus einer makroskaligen Quelle, die Energie direkt aus Wärme bezieht, oder einem Generator, der auf elektromagnetischen Wellen wie UV-Licht basiert.
Obwohl von Dr. Wangs Team überschattet, gab es einige andere Arbeiten an Nanogeneratoren. Dutzende, wenn nicht sogar Hunderte von akademischen und industriellen Gruppen forschen an der Energieerzeugung im Nanomaßstab. Die Stromerzeugung im Nanomaßstab kann im Vergleich zu aktuellen Technologien Verbesserungen der Stromerzeugung und der Speicherdichte um Größenordnungen bieten. Dies könnte Elektroautos ermöglichen, die Hunderte oder sogar Tausende von Kilometern ohne Aufladen fahren können, wenn die Technologie weit genug fortgeschritten ist.