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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,市场不断增长的可穿戴电子产品和植入式电子产品,要求其供能设备除柔韧性和可拉伸性之外,也需要同时具有良好的生物兼容性。 常规的电磁式发电机很难实现可拉伸性,而近来快速发展的摩擦纳米发电机(TENG)则可满足柔性电子设备的上述需求。近来报道的可拉伸摩擦纳米发电机主要是采用碳纳米管,石墨烯,银纳米线等导电网络增强的弹性体聚合物。但是,这种材料的可拉伸性有限、且难以实现高透光度。相比之下,由亲水聚合物网络与水或离子水溶液构成的水凝胶可同时实现透明、柔软、生物相容性和可拉伸性能,是开发柔性摩擦纳米发电机的理想材料。 在中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中......阅读全文

中科院纳米能源所制备出透明可拉伸自驱动触觉传感器

  随着人工智能技术的发展,涌现出各种模仿人体特征的可拉伸电子器件、可穿戴电子设备以及电子皮肤等革命性功能产品,引起研究人员的极大关注。它们可以像人体皮肤或组织一样柔软且富有弹性,以前所未有的方式与人体紧密结合,实现许多现在实现不了甚至无法想象的功能。同时,可以进一步提高人类的健康水平和生活质量,极

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

美研制从周围环境收集能量的发电装置

  英国《自然―通讯》期刊近日发表的一篇论文介绍了可再生能源领域一项新技术:一种被称为回转摩擦发电机(rotary triboelectric generator)的新型发电装置,可从周围环境中提取能量,将微风、水流甚至人体运动的动能转化为电能。该种发电装置不但效率高,而且成本低廉。

雷达生命探测仪旨在解决目前市场哪些根本缺点?

  在大自然的面前我们显得是多么的弱小,我们无法阻止大自然对我们的直接伤害,泥石流、地震、山体滑坡、坍塌给人类带来的伤害是巨大的,还有对于一些暴乱分子、劫持人质的事件不断发生,解救人质困难重重,对我们社会造成很大影响,中国在快速发展的同时,各种犯罪事件不断,监狱犯人不断扩增,越狱事件不断发生,由此给

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

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

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

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

透明柔性自驱动触觉传感器研制成功

  近年来,移动互联网和智能终端的快速发展极大刺激了智能传感技术在人机交互、人工智能和可穿戴设备等领域内的探索。在智能设备中,可折叠显示屏、柔性集成电路、健康监测设备等各种革命性功能产品的大量涌现,使得人们对触觉传感器提出了更高的要求。尤其装置的宽量程灵敏度、响应时间、便携性、使用舒适性和多功能集成

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、

上海微系统所等在纳米发电机制造技术研究方面获进展

  为了满足便携式、微小型无线电子器件的能源需求,从环境中获得能量转化为电能变得越来越重要。近年来,高效、结构简单的摩擦纳米发电机(TENG)的出现,为解决上述问题提供了契机。摩擦纳米发电机是基于摩擦-电效应将机械能量转换为电能的能量采集转换装置,已被广泛研究应用于采集人体运动中产生的能量,以及风能

纳米能源所等迈向绿色新能源的高效能摩擦发电机取得突破

  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王中林教授的带领下,设计和制作出大功率的二维平面摩擦发电机,并成功地展示了其通过收集环境中的机械能来实时驱动常规电子产品的能力。该高性能摩擦发电机开创了自驱动便携式电子设备的实用化进程,并为在大范围内收集机械能提供

迈向绿色新能源的高效能摩擦纳米发电机问世

  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王中林教授的带领下,设计和制作出大功率的二维平面摩擦发电 机,并成功地展示了其通过收集环境中的机械能来实时驱动常规电子产品的能力。该高性能摩擦发电机开创了自驱动便携式电子设备的实用化进程,并为在大范围内 收

多种能量收集存储为一体的自充电编织物研发成功

  可穿戴电子器件,如电子皮肤、智能手表、运动手环等,已表现出替代传统电子产品的巨大潜力,但因器件体积有限,电池续航时间短,应用受到限制。一种常规的策略是将轻便高效率发电模块和高能量的存储装置做成织物,直接集成到可穿戴电子系统中,如基于纤维的光伏电池和电容器组成的自供电系统等。然而,光伏电池的工作状

柔性透明摩擦电子学晶体管等研究获进展

  近年来,柔性电子技术由于其柔韧和轻便等特点,在可穿戴电子、智能皮肤、可弯曲显示屏和人机界面等方面展示出很大的应用前景。柔性电子器件的基板具有可变形性,采用的聚合物材料也具有接触起电的特性,可为其与外界环境的交互建立主动式机制。  摩擦电子学是利用摩擦产生的静电势作为门极信号来调控半导体中电传输与

科学家开发出透明的柔性摩擦电发电机

  据物理学家组织网7月10日报道,由美国佐治亚理工学院的科学家领导的一个研究小组称,他们日前开发出了一种透明的柔性摩擦电发电机。这种微型发电机能将散步这样的机械能转化为电,能“感觉”到一根羽毛飘落下来产生的压力,能用来制造自供电的触摸屏,在电子产品、环境监测以及医疗设备制造等领域具有巨大的应用潜力

大规模微纳复合结构的制造与应用研究取得新进展

  微纳复合结构是自然界非常重要的功能结构(如荷叶的超疏水、蜘蛛的强吸附等等),也是超级电容等能量存储与采集器的核心结构;但如何低成本大规模可重复性地制造微纳复合结构是国际公认的难题。   针对这一挑战,北京大学信息科学技术学院张海霞教授课题组开展了大量研究(http://www.ime.pku.

院士团队以TENG为基础成功研发超灵敏心内压传感器

  近日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所李舟研究员与王中林院士研究团队、北京航空航天大学生物与医学工程学院樊瑜波教授研究团队,与第二军医大学附属长海医院胸心外科张浩教授团队三方合作,在自驱动心功能监测领域取得重要进展,相关研究成果发表在最新一期的Advanced Functional Mater

院士团队研发具有皮肤主动感知和反应的柔性机器人

  未来机器人应用十分广泛,举凡工业、服务、探索,以及医疗照护等,都需要具有人工智能的机器人,智能机器人的发展将对人类产生革命性的影响。现今智能机器人发展的挑战包含:对外在环境的缺乏感知能力、与人类互动的不安全性、缺乏移动的自由度等。尤其,机器人不像人类具有感知皮肤,使得机器人无法感知外在环境,在控

全可降解生物能收集器件BD-TENG研制成功

  近年来,新一代植入式医疗电子设备由于其外型或使用上更为灵巧、方便,已成为全球医疗研发热点,它能够修复人体机能,实时监测各种健康数据。例如,心脏起搏器能够帮助心脏保持正常跳动,脑传感器可以监测患者大脑中潜在的危险肿胀,然而,当植入式电子设备的电源耗尽时,为避免引起炎症或者副作用,它们需要被移出体外

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

中科院开发出摩擦电发电机 走路为手机充电不是梦

  一个4厘米见方的薄膜材料,通过导线与LED灯相连。只要用手捏一下这个薄膜材料,LED灯就会亮起。18日下午,科技日报记者在中科院北京纳米能源与系统研究所看到,科学家已开发出摩擦电发电机。它的问世,为未来能源发展带来了新的供给模式。   这种用高分子透明薄膜材料做成的器件就是一种发电机,或称摩擦

摩擦发电新能源技术成果展示会在京举办

        你有没有想过,你每走一步路、拍一下手,都有可能点亮一盏灯?这个科幻小说中才会出现的场景如今成了现实。3月18日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所在京举办摩擦发电新能源技术成果展示会,展示了多项摩擦电发电机的最新研

海洋能摩擦纳米发电网络的能量管理研究获进展

  伴随人类社会的发展,能源始终是关键和重要的话题,它是人类生产、生活中不可或缺的物质基础。近年来,由化石燃料燃烧所导致的气候恶化和能源危机引起了世界范围内的关注。因此,当前急需寻找其他可再生的清洁能源。海洋波浪能储量丰富,且几乎不依赖于环境条件,是一种有望大规模应用的可再生能源。然而由于缺乏有效且

《自然》:蓝色能源新技术

  海洋是孕育人类的摇篮,也蕴藏着巨大的能量,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,是一种可持续永久解决世界能源需求的途径。目前,中国科学院北京纳米能源与系统研究所的王中林院士团队正在致力于研究一种基于摩擦纳米发电技术的稳定实用的波浪能发电网络装置,该技术难题一旦

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

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

一举一动皆能发电

  ——记“顶尖千人计划”入选者王中林推进“摩擦发电机”产业化  一项基于摩擦起电和静电感应效应的发电技术“摩擦发电机”正加速走进百姓生活,成为中国绿色能源发展的新选择。技术进步背后,是北京中关村在延揽海外高端人才、打造创新生态方面的努力,为国家首批“顶尖千人计划”入选者、中科院外籍院士、摩擦发电技

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

科学家提出蓝色能源新技术

   海洋是孕育人类的摇篮,也蕴藏着巨大的能量,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,是一种可持续永久解决世界能源需求的途径。目前,中国科学院北京纳米能源与系统研究所的王中林院士团队正在致力于研究一种基于摩擦纳米发电技术的稳定实用的波浪能发电网络装置,该技术难题一