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
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
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
纳米结构在摩擦学中的应用
摩擦磨损性能材料的重要使用性能之一,研究纳米材料的摩擦磨损性能是研究纳米材料的特性、推进纳米材料实用化不可或缺的工作。晶粒尺寸对材料摩擦磨损性能的影响一直是材料科学家关心的问题。实验证明,即使是处于微米或者亚微米尺度范围内,晶粒尺寸也会对材料的摩擦磨损性能有重要影响。金属材料很多实验结果证明,当晶粒
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“
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
中科院研究证实摩擦纳米发电可与电磁感应发电比肩
中国科学院北京纳米能源与系统研究所首席科学家王中林院士领导的研究小组近期公布了一项最新研究成果,证实了摩擦纳米发电机与传统电磁感应发电机具有对称性和互补性,首次从理论高度提出了摩擦纳米发电机是继电磁感应发电机之后,采用机械能发电的又一种重要方式,是具有可能和电磁感应发电机同等
不同材料纳米管具有不同摩擦特性
麻省理工学院(MIT)日前宣称,正在该校做访问研究的法国里昂大学研究人员发现,由不同材料做成的纳米管,具有意想不到的性能差异,有的表现为光滑,有的则非常粘滞。 纳米管的形状是一个像吸管一样的微型圆筒,直径只有头发丝的千分之一,可用于太阳能电池、化学传感器及强化复合材料等。目前纳米管的重点研究
“旗形”构造-高效采“风”
摩擦纳米发电机作为高效的能量收集和转换新途径,在风能、水能、波浪能等各种机械能的收集转换中得到了广泛地拓展应用。其自供电的特性更为自然环境中设备运行的持续供能提供了一种理想方案。 近日,大连海事大学轮机工程学院教授徐敏义团队提出并系统性研究了一种新型防潮且自适应风向的旗形摩擦纳米发电机。不仅
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究成果。 纳米能源所首席科学家、中科院外籍院士王中林说,他们研发
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
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
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
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
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
国际纳米摩擦学知名专家访问兰州化物所
9月13日,应中国工程院院士、固体润滑国家重点实验室学术委员会主任薛群基研究员邀请,国际纳米摩擦学知名专家、美国俄亥俄大学生物纳米技术与仿生学纳米研究实验室主任Bharat Bhushan教授,国际能源署先进材料委员会副主席、乔治华盛顿大学能源研究所所长Stephen Hsu教授
具有三维立体结构的高性能摩擦发电机研究取得进展
中国科学院北京纳米能源与系统研究所研究员王中林和潘曹峰领导的研究小组采用全新的三维立体结构设计,研制出大功率摩擦发电机,电信号输出性能获得进一步提升,并在传感领域显示出广阔的应用前景。相关文章发表于最新一期的《先进能源材料》(Advanced Energy Materials, 2014,D
44个口罩“造”台发电机,这项新研究“亮了”
“动了!”看到电流表的数字跳动了一下,中国科学院北京纳米能源与系统研究所博士后(现为首都师范大学教师)梁茜放下心来。尽管最初只有几微安的微弱电流,但梁茜确信,以废弃口罩为原料制造摩擦纳米发电机(TENG)的思路可行。两年前,中国科学院纳米能源所王中林院士、蒋涛青年研究员团队开始废弃口罩材料摩擦发电性
44个口罩“造”台发电机,这项新研究“亮了”
“动了!” 看到电流表的数字跳动了一下,中国科学院北京纳米能源与系统研究所博士后(现为首都师范大学教师)梁茜放下心来。尽管最初只有几微安的微弱电流,但梁茜确信,以废弃口罩为原料制造摩擦纳米发电机(TENG)的思路可行。 两年前,中国科学院纳米能源所王中林院士、蒋涛青年研究员团队开始废弃口罩材
纳米能源所研制出三维正交编织摩擦纳米发电织物
自充电可持续供能的摩擦纳米发电机(TENG)是一类新兴的能量收集器件,依据接触起电和静电感应的耦合作用原理,TENG能够将机械能转化为电能。TENG的低廉、高效、环保的特征和普遍适用性使其在小规模的机械能收集和大规模的能源发电方面都具有广阔的发展前景;更重要的是,TENG在低频和无规则机械能(如
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
绿色能源电化学腐蚀防护研究取得新进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497558.shtm近日,国际学术期刊《纳米能源》在线报道了中科院海洋研究所在绿色能源电化学腐蚀防护研究的最新研究成果。 金属腐蚀严重影响海洋钢结构服役寿命,电化学防护是延长金属服役年限的重要手段。然而传
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
材料能量双循环,“狙击”锂电池“退役潮”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512144.shtm当实验台上的摩擦纳米发电机开始“嗡嗡”运转时,旁边大烧杯里,一簇细密的气泡逐渐在阴极聚集。这似乎预示着,即将迎来“退役潮”的废旧锂电池问题解决方案开始浮出水面。日前,中国科学院北京纳
中国科学院展示最新成果:摩擦让你动辄得“电”
3月18日,王中林院士(中)向记者展示刹车发电模拟装置 “摩擦,过去是起电,现在是发电。”3月18日下午,中国科学院北京纳米能源与系统研究所举办了摩擦发电新能源技术成果展示会,王中林院士携研究团队向记者们展示最新研究成果,通过对旋转式直流摩擦发电机、刹车发电模拟装置、风力摩擦发电装置等20件摩
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
加拿大发现给电子设备充电的新方法
加拿大阿尔伯塔大学发布消息称,该校研究人员开发一种新的方法来产生电力,可以对手持设备或传感器进行充电。相关研究成果发表在2017年12月11日的《自然纳米技术》(Nature Nanotechnology)杂志上。 这个发现给一种叫做摩擦纳米发电机的装置制定了一个新的世界标准。这种摩擦纳米
制备出梯度纳米结构降低合金摩擦系数
近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室卢柯研究组利用表面机械碾磨技术,在Cu-Ag合金表层制备出梯度纳米结构。该结构在高载荷干摩擦过程中,显著降低了Cu-Ag合金的干摩擦系数。相关研究已发表于《科学进展》。 机械运转时材料之间的摩擦会造成能量的损耗、工作效率降低及部件寿命缩短。
设计波浪能捕获结构应用于防腐蚀取得新进展
近日,中国科学院海洋研究所在海洋环境下波浪能捕获与腐蚀防护结合方面取得新进展,研究了基于摆动折纸结构的摩擦纳米发电机,收集水波能量并作为独立电源为金属提供电化学阴极保护,相关研究成果在国际学术期刊《尖端科学》发表。 摩擦纳米发电机(TENG)的研究为各种能量收集提供了新的策略。海洋环境中蕴含着
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