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天优势，已经被证实是一个具有深远意义的解决方案。通过收集环境中的机械能——日常生活中普遍存在却被浪费掉的能量，摩擦纳米发电机在自驱动传感网络和大规模可再生蓝色能源领域均有很好的应用前景。 作为一种能量收集器件，摩擦纳米发电机的应用及商业化强烈地依赖于它的功率密度，而功率密度又与摩擦电荷密度成二次方关系。因此，人们一直致力于通过改善材料、结构优化和表面修饰等方法来提高摩擦电荷的密度，但此前所有研究中的可利用摩擦电荷密度都受到空气击穿现象的困扰。 近日，在中国科学院外籍院士、中科院北京纳米能源与系统研究所所长、佐治亚理工学院校董教授王......阅读全文
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
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
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、
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
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
电荷补偿机制实现摩擦纳米发电机稳定超高电压输出
摩擦纳米发电机（Triboelectric nanogenerator, TENG）被认为是一种高开路电压的器件，并已应用于驱动离子源、等离子源、静电纺丝及介电弹性体等，然而，要达到数千伏的高压往往需要较大的器件面积、较高的摩擦力或者外加倍压电路，并不能完全满足实际应用的需求；此外，文献中报道的
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
ACS－Nano：可穿戴式医疗设备充电的摩擦纳米发电机
近日，美国莱斯大学（Rice University）的科学家们研发出一种名为Triboelectric nanogenerator，可以对人体可穿戴式医疗设备进行充电的小型便携式纳米发电机，患者可以通过日常的活动对该发电机进行充电。相关研究成果以“Laser-Induced Graphene T
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
王中林院士团队研制出“水能摩擦纳米发电机”
记者３日从中国科学院获悉，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
纳米能源所开发生物全可吸收纯天然材料摩擦纳米发电机
日益增长的神经及心血管疾病对可植入医疗电子器件的需求越来越多，对其工作性能要求也越来越高。此类电子器件主要包括：心内压传感器、心脏起搏器、心脏除颤器、深脑/神经刺激器等。长期的体内植入对可植入医疗器件的体积、稳定性和生物相容性都有很高要求。现有可植入医疗电子器件的电源主要依赖于商业可充电及不可充
研发出对可穿戴式医疗设备充电的摩擦纳米发电机
近日，美国莱斯大学（Rice University）的科学家们研发出一种名为Triboelectric nanogenerator，可以对人体可穿戴式医疗设备进行充电的小型便携式纳米发电机，患者可以通过日常的活动对该发电机进行充电。相关研究成果以“Laser-Induced Graphene T
摩擦纳米发电机首次应用于高灵敏度质谱仪
目前，作为一种关键的分析技术，质谱分析已经被广泛应用于生物医药、食品科学、国土安全、系统生物、药物发现等领域。质谱分析是基于质量-电荷比(m/z)的分析方法，具有高灵敏度、高准确度、普遍适用等优势。 在质谱分析中，离子化是将中性分子带上电荷的关键的第一步。现在商用的离子化方法大多依靠直流(DC
耦合弹簧及多层结构的球形摩擦纳米发电机制备成功
能源在人类生活中扮演着非常重要的角色，现阶段能源的消耗主要依赖于传统化石能源，这是一种有限的、非可再生的能源。随着化石能源的不断开采和枯竭，迫切需要寻找一些新型的能源形式。海洋波浪能具有储量丰富、受环境因素影响较小等优点，是潜在的能够大规模应用的能源之一。但是，近几十年世界各国对波浪能收集的探索
我国发明固液接触摩擦纳米发电机收集波浪能传感信号
近年来海洋生态环境传感器逐步向小型化、智能化的方向发展，这对整个传感系统的能源补给、材料、通讯等方面提出了巨大挑战。国内外开展了面向海洋生态环境传感器的新能源技术研究，如太阳能、风能、温差能和波浪能。相比于太阳能、风能和温差能，波浪蕴藏着巨大能量，并且具有更大的时间和空间适用范围。但由于波浪的运
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
柔性摩擦电发电机在美诞生
美国佐治亚理工学院的一个科研组日前称，他们开发了一种透明的柔性摩擦电发电机，能利用走路时的机械能发电。摩擦电是自然界最常见的现象之一，因为很难收集利用而被忽略。 他们开发的发电机通过聚酯纤维薄片与聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄片的摩擦来产生电力。当摩擦发生时，两层聚合物薄膜之间产生电荷分离并
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
纳米能源所制出集成一体化摩擦电磁混合发电机
电磁感应发电机是目前电力供应的主要发电方式，但是电磁感应发电机在低频的条件下输出功率较低，将机械能转化为电能的效率仍有一定的提升空间。近年来，作为新时代能源的摩擦纳米发电机在收集低频机械能方面取得了令人瞩目的成就。低成本、制备简单的摩擦纳米发电机利用摩擦起电和静电感应效应，能高效地将低频机械能转
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
我国学者采用碳基摩擦纳米发电机研发冷阴极电子发射器
场发射冷阴极作电子源的真空电子器件具有结构简单、响应快、无辐射抗干扰、功耗低和工作温度区间宽等特点，有望实现器件频率和功率的突破以及整体性能的提升。场发射冷阴极作为真空微电子器件的核心部件，其性能的好坏直接影响着器件的整体性能。冷阴极材料的选择、制备及场发射性能对冷电子源真空器件的性能和寿命具有
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
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
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
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
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