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神奇的纳米发电

为支持欧盟委员会“零功耗”倡议,首届国际纳米能源会议近日在意大利佩鲁贾召开,纳米发电技术成为会议关注的焦点之一。 纳米技术经历了几十年的发展,现在已经走入人们的日常生活中,各种纳米材料目前在世界范围内得到了广泛的应用;而以纳米传感器、纳米机器人等为代表的纳米器件,则成为空间巨大的发展领域之一。 纳米器件拥有尺寸小、功耗低、反应灵敏等特点,但纳米器件的运行必须有电池和集成电路的支持,目前无法达到绝对意义上的最小化。为解决这一问题,美国佐治亚理工学院教授王中林2006年首次提出纳米发电机的理念,使纳米发电机的研究成为微型能源研究领域的热点,进而开辟了纳米压电电子学这一新兴的学科领域。 纳米压电电子学原理是利用原子力显微镜探针,压迫氧化锌纳米线产生弯曲,使锌离子和氧离子产生了电势能并形成电流。在此基础上,王中林领导的研究小组选用兼具压电效应和半导体效应的氧化锌,利用纳米线、纳米薄膜等材料的结构特性,成功发明了纳米......阅读全文

《科学》杂志聚焦纳米技术应用

  中科院外籍院士王中林预言纳米发电机将影响人们日常生活,《科学》杂志聚焦纳米技术应用——对纳米科技专家王中林来说,2010年是兴奋、突破也是充满希望的一年  3月28日,英国《自然—纳米技术》报道了他的研究小组的两项研究新成果:具有高电压输出的纳米发电机、首次实现基于纳米线的自驱动

纳米发电机 新时代的变革?

  纳米发电机,是基于规则的氧化锌纳米线的纳米发电机,是在纳米范围内将机械能转化成电能,是世界上最小的发电机。目前纳米发电机可以分为3类。  一类是压电纳米发电机,压电纳米发电机是利用特殊纳米材料(氧化锌)的压电性能与半导体性能,把弯曲和压缩的机械能转变为电能的微型发电机。一类是摩擦纳米发电机,摩擦

这项“杀手性”应用,可满足全世界的能源需求

  纳米和能源有什么关联?纳米技术可能带动能源新的革命?十一届埃尼“前沿能源奖”对纳米发电机应用于新时代能源的前景给予充分肯定,并将该奖授予中国科学院外籍院士、欧洲科学院院士、中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林,这也是对其“纳米发电机之父”地位的认可。  埃尼奖(Eni Award)被誉为

高电压纳米发电机和自驱动纳米器件问世

  (a)基于垂直于基片生长的纳米线所设计的纳米发电机((VING)。(b)基于平行于基片多行生长的纳米线所设计的纳米发电机(LING)。(c)基于一行平行于基片生长的氧化锌纳米线所组成的纳米发电机。(d)在微小形变下能产生1.2伏输出电压的纳米发电机的光学照片。   继2006年发明纳米发电

王中林小组首次实现高功率纳米发电机驱动常规电子器件

  中国科学院外籍院士、美国佐治亚理工学院王中林领导的研究小组,首次研发出一系列基于压电纳米材料的大功率纳米发电机(Nanogenerator),输出电压达2~3伏,并将其首次成功应用于驱动常规电子器件。这一系列最新进展的3篇论文分别发表在7月和10月出版的美国《纳米快报》和英国的《自然—通讯》上。

王中林小组研制出纤维纳米发电机

有关成果发表于2月14日出版的《自然》杂志 从2006年开始,王中林小组相继发明了纳米发电机、直流发电机。在2006年他首次提出了压电电子学(Piezotronics)的概念和新研究领域。由于氧化锌具有独特的半导体和压电性质,弯曲的氧化锌纳米线能在其拉伸的一面产生正电势,压缩的一面产生负电势。氧

评判纳米发电机的标准问世

  近日,由中国科学院北京纳米能源与系统研究所和美国佐治亚理工学院共同参与的科研团队在纳米能源所首席科学家、中国科学院外籍院士王中林带领下,定义了摩擦纳米发电机的品质因数作为其标准,并对发电机的结构品质因数和材料品质因数分别进行了模拟计算和实验测量。该研究为摩擦纳米发电机的进一步应用和工业化奠定了基

王中林研究组创立压电电子学和压电光电子学

  王中林是中国科学院外籍院士、美国佐治亚理工学院董事教授。据佐治亚理工学院新闻中心报道,王中林小组发明了一种基于压电效应的新型纳米电子逻辑器件。这种逻辑器件的开关可以通过外加在氧化锌纳米线上的应力所产生的电场调控,进而实现基本和复杂的逻辑功能;这是他开创的压电电子学(Piezo

纳米能源所摩擦纳米发电机回收海水动能研究获进展

  利用海洋能源,是当今世界能源研究的前沿方向。据统计,世界范围内海洋中的波浪能达700亿千瓦,占全部海洋能量的94%,是各种海洋能量的主体。然而,一个多世纪以来,海洋波浪能开发成本高、规模小、经济效益差,而陆地近海周期短、波高小、能流密度低等特征始终束缚着其大规模商业化开发利用和发展。新型、简易、

纳米发电机:“最后一米”怎么走

  2012年12月的一天深夜,中科院外籍院士王中林收到了一封来自英国的邮件。邮件通知他因“自充电能源包一步实现能量的产生和储存”而入选国际知名英国科学网站“物理世界”的“2012年度十大科学突破”。  2005年,为了解决纳米器件的供电问题,王中林开始研究纳米发电机,一年后实验成功,并在《科学》杂

王中林小组最新成果:活体肌肉伸缩带动的纳米发电机

  继2006年研制出第一代纳米发电机,2007年发明超声波驱动的直流纳米发电机,2008年发明纤维纳米发电机和交流纳米发电机后,美国佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)王中林教授领导的研究小组再次开发出由肌肉活动所带动的纳米发电机,真正实现了只要能动就能

我国学者联合研制了共生型心脏起搏器

  中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林和李舟领导的研究团队与北京市生物医学工程高精尖创新中心和海军军医大学的研究者联合研制了共生型心脏起搏器(SPM, symbiotic cardiac pacemaker),它可以从心脏跳动中获取能量,为起搏器自身提供电能。SPM的能量收集部分为植入式摩擦电

兰州大学秦勇教授作客“固体所青年联合会”学术论坛

    秦勇教授做讲座  11月9日,应固体所青年联合会邀请,兰州大学秦勇教授访问固体物理研究所并作了题为“自供能纳米系统”的学术报告。  秦勇教授从自供能应用的广泛需求这一研究背景出发,突出应用的空间分散性、微型性以及生物相容性等特点,详细介绍了基于氧化锌纳米压电材料的自供能系统。

新一代恒流摩擦纳米发电机研究获进展

  摩擦起电和静电是一种非常普遍的现象,由于它很难被收集和利用,往往是被人们所忽略的一种能源形式。自从2012年中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林发明摩擦纳米发电机(TENG)以来,全世界的学者从各个方面对TENG进行了广泛的研究。TENG作为一种能源器件得到实际应用的关键在于进一步提高功率密

纳米产业在聚集中释放经济能量

   为抢占全球纳米科技与产业发展制高点,北京市于2012年启动实施了“北京纳米科技产业跃升工程”。  在该工程的引领下,中关村怀柔园区里,一个全新的纳米科技产业园也随之诞生和崛起。  争夺全球纳米科技制高点  目前,全球已经形成争夺纳米科技制高点的竞争态势。  在北京纳米科技产业园里,有一块占地8

光热可控降解纳米发电机用于组织修复研究获进展

  随着心血管疾病、神经性疾病发病率不断上升,对植入式电子医疗器件的要求越来越高。但现有的植入式电子器件仍存在一些问题,如电源寿命有限、治疗结束后需要移除等。因此,急需开发一种新的植入式电子器件,为上述问题提供可行的解决方案。  摩擦纳米发电机作为一种自供能能源转换装置,具有独特的工作方式:摩擦起电

纳米能源所在摩擦纳米发电机研究中获进展

  海洋是巨大的能源宝库,理论上,海洋完全可以满足地球上所有的能源需求,并且不会对大气造成任何污染,因此海洋能也被誉为“蓝色能源”。与风能或太阳能相比,蓝色能源拥有地理分布上的优势,海洋覆盖了地球75%的表面,全球约44%的人口都居住在距海岸线150千米的范围内。但与风能和太阳能等可再生能源相比,对

科学家 聚吡咯-铜金属海绵制备能量转换 存储一体化器件

  柔性电子器件作为一种可弯曲、可形变的新型电子器件,日益受到广泛关注。近年来的科学研究也推动了柔性电子器件在信息、能源、医疗等领域的飞速发展,但现有的柔性电子器件依然存在质量大、形变不易恢复等不足之处。因此,制备机械稳定性高、质量小的柔性电子器件迫在眉睫。海绵是一种形变可逆的多孔材料,其已被广泛应

光热可控降解纳米发电机用于组织修复研究获进展

  随着心血管疾病、神经性疾病发病率不断上升,对植入式电子医疗器件的要求越来越高。但现有的植入式电子器件仍存在一些问题,如电源寿命有限、治疗结束后需要移除等。因此,急需开发一种新的植入式电子器件,为上述问题提供可行的解决方案。  摩擦纳米发电机作为一种自供能能源转换装置,具有独特的工作方式:摩擦起电

摩擦纳米发电机首次利用呼吸产生的电能驱动心脏起搏器

  植入式医疗器件如心脏起搏器,在当今临床医学领域中占据了重要的地位,它极大地改善了患者的症状和生活质量,具有显著的社会价值和经济价值。作为新兴的医疗器械发展方向,植入式医疗器件仍然面临许多问题亟待突破,首先就是长效能源供给问题。现阶段植入式器件主要依靠电池供电,工作寿命有限,一旦电池耗尽,病人不得

兰州大学秦勇教授到兰州化物所进行学术交流

  10月27日下午,应固体润滑国家重点实验室邀请,兰州大学纳米科学与技术研究所所长、翠英特聘教授秦勇到中国科学院兰州化学物理研究所进行学术交流,并作了题为Nanogenerator and Nanowires UV sensor的学术报告。科研人员和研究生60余人参加了学术报告会。

纳米科技重点专项项目负责人王中林院士荣获“埃尼奖”

   埃尼奖(Eni Award)是世界能源领域的权威奖项,与计算机界图灵奖、数学界的菲尔兹奖及沃尔夫奖等并称为领域性的最高奖项。2018年7月23日,埃尼奖组委会决定将第十一届埃尼“前沿能源奖”(Energy Frontiers Prize)授予王中林院士,以表彰他首次发明纳米发电机、开创自驱动系

王中林小组发明高效紫外发光二极管

  图中光学照片显示的是在压电光电子效应的作用下,紫外发光二极管的发光强度随施加的应变的增加而增加。下图显示的利用能带理论解释压电光电子效应对p-n结处能带结构和载流子输运过程的调制和改变。  紫外半导体发光二极管在化学、生物、医学和军事领域具有广泛的应用,目前这种材料的内量子效率虽

超高摩擦电荷密度刷新摩擦纳米发电机性能纪录

  人们一直致力于研究在维持现代社会巨大能源消耗的同时最小化环境消耗。从可再生的自然源(如太阳能、风能和生物质能)收集能量,已经被证实是应对能源危机的可持续可供选择的方向,而且在化石燃料快速消耗的今天扮演着越来越重要的角色。最近发明的摩擦纳米发电机具有质量轻、价格低廉,甚至在低工作频率下仍然高效等先

纳米科技:螺蛳壳里做道场 ——访中科院外籍院士王中林

  计算机工业飞速发展,芯片制造工艺在不知不觉中就从90nm进化到了14nm,摩尔定律在20多年的时间里大行其道,意义非凡。要知道,人们最初接触纳米这个词多少都和购买与使用计算机相关。但现如今,纳米这个词已经深入到人类生活的方方面面了。一个镜头想要强调自己的高技术标准,会标称自己使用了纳米镀膜;厨房

我国科学家提出颠覆性海洋能采集方式

  海洋能被誉为风能、太阳能等绿色能源之后的“蓝色能源”。然而,海浪发电转换率不高的问题一直困扰着科学家。最近,中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长、首席科学家王中林带领他的团队,首次提出了基于摩擦发电机网络结构的海洋能采集方式,颠覆了从前以电磁感应收集海洋能的方式,并有望在五年内实现产业化。“蓝

首都全力打造纳米科技创新高地

  2013年6月18日,清华-富士康纳米科技研究中心超顺排碳纳米管阵列产业化项目正式签约入驻北京纳米科技产业园,这是继纳米绿色印刷项目之后又一个纳米重大科技成果落户纳米科技产业园。   三年前,在中科院化学所的一间展览室里,中科院化学研究所新材料实验室主任宋延林给科技日报记者展示了神奇的“印刷”

纳米能源所首次提出摩擦电子学新研究领域

  最近,中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士领导的研究小组将摩擦纳米发电机与传统场效应晶体管相结合,研制出接触起电场效应晶体管,首次提出了摩擦电子学(Tribotronics)这一新的研究领域。相关研究成果于8月16日在线发表于ACS Nano(DOI: 10.1021/nn5039806

透明、可拉伸的仿皮肤式摩擦纳米发电机研制成功

  近年来,随着柔性晶体管/集成电路、可拉伸光电器件、可折叠显示屏和电子皮肤等各种革命性功能产品的大量涌现,柔性/可拉伸电子产品取得了飞速的发展。这些产品对其供能设备则提出了更高的要求,希望其具有相当的柔韧性和可拉伸性。然而,鲜有能源器件可以同时实现柔韧性、高透明度和可拉伸性。另外,市场不断增长的可

可降解植入电子医疗器件研究获进展

  近日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所研究员李舟与王中林研究团队及北京航空航天大学生物与医学工程学院教授樊瑜波研究团队在生物可降解电子器件领域取得新进展,相关研究成果发表在最新一期Advanced Science上。  生物可降解电子器件的发展近年来备受关注,作为一种新型电子器件,生物可降解电