美国研究人员利用纳米技术新方法捕获人类运动能量
通过手指滑动为手机充电和通过走路为蓝牙耳机充电为期不远。美国密歇根州立大学工程研究人员创造了一种新方法,利用可折叠薄膜状装置来捕获人类运动产生的能量。科学家们利用低成本的纳米发电机,在无电池供电情况下,仅通过简单触摸或按压,成功操作了一个LCD触摸屏、20个一组的LED灯和一个键盘。 该方法使用银、聚酰亚胺和聚丙烯铁电极等环保材料制成的硅晶片,然后进行多层叠加或制成薄片,并通过添加离子使每层都包含带电粒子,因此,当人类通过运动或机械能对该装置给予压力时将产生电能。 该装置被称为生物相容性铁电纳米发电机或简称FENG,同纸张一样薄,可有多种尺寸和应用。 该研究团队目前正在开发可以将脚跟撞击产生的能量传输到无线耳机的技术。 这项突破性研究日前发表在“Nano Energy”杂志上,由美国国家科学基金会资助。......阅读全文
“纳米卫星”能探索RNA折叠
RNA分子可以折叠成复杂的分子机器。受天然RNA机器的启发,丹麦奥尔胡斯大学研究人员开发了一种名为“RNA折纸”的方法,这使得人工设计出从单一RNA支架折叠而来的纳米结构成为可能。 发表在新一期《自然·纳米技术》上的这篇研究论文描述了如何使用RNA折纸技术来设计RNA纳米结构,这些结构由丹麦低
“纳米卫星”能探索RNA折叠
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495017.shtm 科技日报北京3月1日电 (记者张佳欣)RNA分子可以折叠成复杂的分子机器。受天然RNA机器的启发,丹麦奥尔胡斯大学研究人员开发了一种名为“RNA折纸”的方法,这使得人工设计出从单
折叠DNA有望精准制备纳米材料
DNA只能是双螺旋结构吗?当然不是,它还可以是网状、方形、心形,甚至可以拼出复杂的“中国地图”。 需要通过光学显微镜才能查看的DNA链,科学家竟然也能像折纸一样,把它们有目的地折叠成各种纳米结构,这也被称为DNA纳米折纸术。 作为一种精确高效的DNA自组装方法,DNA纳米折纸术应用的范围越来
折叠DNA有望精准制备纳米材料
DNA纳米折纸术已被应用于光学材料的诸多领域。图片来源:科界App DNA折纸术虽然给纳米材料带来了无限的想象空间,但是,想要随心所欲地折叠DNA链,说起来容易做起来难。 DNA只能是双螺旋结构吗?当然不是,它还可以是网状、方形、心形,甚至可以拼出复杂的“中国地图”。 需要通过光学显微镜才能查
我国学者模仿宣纸发明透明可折叠薄膜
被誉为“纸寿千年”的宣纸,为何绵软坚韧、百折不损?中国科学技术大学俞书宏院士团队特任副研究员管庆方等通过对传统宣纸的详细结构表征,探究了其高强度、高韧性的微观机理,并且受宣纸制造工艺和结构启发,发明一种具有多尺度结构的高性能透明可折叠薄膜。相关成果日前发表于《ACS材料快讯》。宣纸以青檀树皮、沙田稻
纳米薄膜的制备方法
针对有机半导体粉料和金属粉料蒸发温度低的特点,设计并制作了新型低温辐射式薄膜加热蒸发器,通过对有机粉料的蒸发及溅射时样片衬底的加热实验,取得了良好效果,通过观测装置,可以观测到,薄膜监控测厚仪未能反映出的10纳米薄膜厚度。其制作成本低,加热效率高,同时又提高了设备功效;是一种多功能辐射式加热器,在物
纳米发电机精确递送药物
近日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所李舟课题组完成了磁性互斥结构植入式摩擦纳米发电机的研制,并与中科院过程工程研究所研究员魏炜等人合作,将其用于控制载药红细胞在肿瘤部位的定点药物释放,实现了高效的肿瘤治疗效果。相关论文刊登于《先进功能材料》。 随着科技工业的发展以及老龄化社会的来临,癌症已
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
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
北京纳米能源所揭示纳米发电机的理论源头
我们今天用的手机是无线通信的典型代表,而无线通信是基于电磁波来传播信息。那电磁波最初是如何被人们认识到的呢?这可以追溯到1861年伟大的英国科学家麦克斯韦提出的麦克斯韦方程组。由于其简洁、完美和对称性,该方程组在物理学十大方程中被誉为第一大方程组。当麦克斯韦根据当时掌握的实验证据推导这些方程式时
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
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
长春应化所发明钯纳米薄膜和钯/铂纳米薄膜制备方法
钯基纳米材料作为一种重要的催化剂,已成为有机合成、燃料电池等领域的研究热点,并逐渐被工业生产所重视。随着纳米材料的发展,将一维的纳米材料自组装成为可独立存在的二维的纳米薄膜引起了研究者强烈的兴趣。 目前常用的制备方法往往耗时较长,或耗时不长,但样品质量差。因此寻找一个快速制备高质量的可独立的钯
纳米薄膜催生发电奇想
一阵微风,能烧热你家的电饭锅;一片安静的海,能点亮全中国的路灯。近日在北京召开的“纳米能源与纳米系统国际学术会议”上,中科院外籍院士王中林告诉科技日报记者,他的“纳米发电机”能够完美利用一切轻柔的能量,比如风和浪。 “我们为什么要建大坝蓄水,让水带动发电机高速旋转呢?因为低频率的机械能难以转化
纳米薄膜催生发电奇想
一阵微风,能烧热你家的电饭锅;一片安静的海,能点亮全中国的路灯。近日在北京召开的“纳米能源与纳米系统国际学术会议”上,中科院外籍院士王中林告诉科技日报记者,他的“纳米发电机”能够完美利用一切轻柔的能量,比如风和浪。 “我们为什么要建大坝蓄水,让水带动发电机高速旋转呢?因为低频率的机械能难以
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、
摩擦纳米发电机可收集全向水波能
近日,中科院北京纳米能源与系统研究所等机构研究人员开发了一种用于全向水波能收集的摩擦纳米发电机。该设备可以通过共振效应实现对不同频率水波能的有效收集,并在水波测试中获得了良好的实验结果。 5月26日,相关论文刊登于《焦耳》。 该论文通讯作者、中科院北京纳米能源与系统研究所研究员王杰告诉《中国
科学家研发出纳米发电机
移动身体就可发电 研究人员已开发出一种纳米发电器,它可以将我们移动身体时自然产生机械能转化为电能。随着研究的深入,利用我们一天在办公室的活动,纳米发电机产生的电能,足够给我们的个人电子设备(如手机、MP3播放器、笔记本电脑等)供电。 有了它,我们可能迎来一个新时代:由于能从周围环境获
微型纳米发电机问世-心脏跳动可发电
一种微型“纳米发电机”可植入体内,从心脏跳动获得能量,向动物活体内植入的传感器提供电能。 近日,科学家最新研究显示,一种微型“纳米发电机”可植入体内,从心脏跳动获得能量,向动物活体内植入的传感器提供电能,为体内低血糖等多种疾病状况进行早期预警。 目前,科学家已成功地将“
美国研究人员利用纳米技术新方法捕获人类运动能量
通过手指滑动为手机充电和通过走路为蓝牙耳机充电为期不远。美国密歇根州立大学工程研究人员创造了一种新方法,利用可折叠薄膜状装置来捕获人类运动产生的能量。科学家们利用低成本的纳米发电机,在无电池供电情况下,仅通过简单触摸或按压,成功操作了一个LCD触摸屏、20个一组的LED灯和一个键盘。 该方法
中国聚合纳米薄膜应用打破日本垄断
据中国科学院青海盐湖研究所1日消息,该所在均三嗪二硫醇硅烷聚合纳米薄膜制备及应用领域打破日本垄断,中国成为全球第二个掌握该项技术的国家。 纳米薄膜是指由尺寸为纳米数量级(1-100nm)的组元镶嵌于基体所形成的薄膜材料,它兼具传统复合材料和现代纳米材料的优越性。目前纳米薄膜材料在国防、通讯、航
双重纳米结构非晶碳薄膜问世
近日,中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室空间润滑材料组,在国际上首次制备了一种具有双重纳米结构的非晶碳薄膜材料。试验表明,该种薄膜材料具有极为优异的回弹性(弹性恢复系数高达95%),且在真空条件
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
技术突破!新型摩擦生电纳米发电机问世
美国阿拉巴马大学亨茨维尔分校科学家研制出了一种新型摩擦生电纳米发电机,可为小型设备供电。该发电机使用石灰石腻子发电,与传统摩擦发电方法相比,能节省大量成本。相关论文发表于最新一期美国化学会《ACS Omega》杂志。 研究示意图 图片来源:美国化学学会《ACS Omega》杂志 摩擦生电纳
“水能摩擦纳米发电机”海洋发电或成现实
国家“顶尖千人计划”入选者、中国科学院外籍院士王中林领导的团队研制出水能摩擦纳米发电机,组网利用后或可实现每平方公里海面产生兆瓦级电能。海洋发电产生的能源或将超越水电等“绿色能源”。 据中科院纳米能源与系统研究所介绍,如果将这些水能摩擦纳米发电机结成网状放置到海洋中,将会使海水无规则
纳米能源所研制高灵敏度摩擦纳米发电机用于睡眠监测
睡眠是人类重要的生理活动,良好的睡眠状态是保证人们生活质量和工作效率的重要因素。近年来,随着人们的健康意识日益提高,对常见的睡眠障碍的监控更加迫切。据统计,全球约有5%以上的人患有呼吸暂停综合症,这是一种睡眠时发生呼吸暂停的慢性疾病。睡眠中常见的打鼾、呼吸暂停以及引起的肢体多动是其主要表现。其患
摩擦纳米发电机首次驱动静电纺丝系统制造纳米纤维
静电纺丝是一种特殊的纤维制备技术,利用高压静电场对高分子溶液的击穿作用来制备微纳米纤维。静电纺丝过程需要几千伏甚至几十千伏的高压,所需电流小,仅为几个微安。传统的静电纺丝电源大都依赖电力系统并需要一套繁重的升压电路,限制了静电纺丝的应用场景。实现静电纺丝的自供能化具有重要意义。 摩擦纳米发电机
科研人员研制出纳米薄膜风力发电系统
一个面积约25平方厘米的纳米薄膜发电机,借助电吹风的风力,通过薄膜间的摩擦产生电能,瞬间同时点亮900多个发光二极管……由多位归国博士组成的我国科研团队不久前利用纳米发电机研制出纳米薄膜风力发电系统,给风力发电增添了新的可能路径。 由中科院外籍院士王中林团队2006年发明的纳米发电机,曾被
多层集成摩擦纳米发电机的研究取得重要进展
机械能以其大量存在、获取方便和形式多样等特点作为我们收集利用的优势能源。基于压电、静电和电磁机制的机械能收集技术现已发展成熟并可用于以下应用领域:无线传感系统、环境监测、生物医学和电子设备等。作为我们生活环境中最常见的机械能形式之一,生物机械能由步行等人体运动产生,而这些能量往往被浪费掉了。如果
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