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化为电能。 因此,将摩擦纳米发电机和电磁感应发电机相结合,可以弥补电磁感应发电机在低频下收集能量的不足,而且具有进一步提高能量转化效率的潜在价值。然而,两者之间的性质有很大的不同。摩擦纳米发电机相当于一个电流源,电磁感应发电机相当于一个电压源,两者的内阻相差很大。对于混合发电机来说,只有当两种发电机在内阻匹配的工作条件下才能达到最大的输出功率。所以,如何解决摩擦纳米发电机和电磁感应发电机之间阻抗匹配的问题并集成化成为混合发电机研究的难点。 针对以上问题,在中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长、中科院外籍院士王中林和研究员李从举的......阅读全文

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

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

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

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

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

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

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

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

苏州纳米所等构建多功能纳米诊疗一体化平台

  目前,多模态成像技术引导的诊疗一体化体系因其可以提供肿瘤在位置、尺寸、形状方面丰富的信息,从而可以指导有效治疗而引起人们的广泛关注。但常用的成像技术(如荧光成像、磁共振成像、计算机断层扫描成像等)因其在空间分辨率、灵敏度等方面的限制,对肿瘤的边界不能精确定位,影响肿瘤的有效治疗。因此,发展一种对

物理所金属纳米线集成纳米光学芯片的原理研究获新进展

  金属纳米结构中的表面等离激元具有许多奇特的光学性质,如光场局域效应、透射增强、共振频率对周围环境敏感等,因而被广泛应用于纳米集成光学器件、癌症热疗、光学传感、增强光催化、太阳能电池以及表面增强拉曼光谱等。其中,利用表面等离激元设计与制作亚波长光学器件是一个崭新而迅速发展的研究方向

中科院苏州纳米所构建多功能纳米诊疗一体化平台

  记者日前从中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所获悉,该所张智军团队与苏州大学陈华兵团队和厦门大学任斌团队等合作,成功构建出多功能纳米诊疗一体化平台。该平台具有肿瘤磁共振/光声/表面增强拉曼三模态成像、手术切除和光热治疗等多种功能。相关成果日前在线发表于《先进材料》杂志。  研究人员通过构建具有高粗

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

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

“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

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

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

国际一流纳米能源研究所落户北京怀柔

  今天中国科学院北京纳米能源与系统研究所建设项目开工仪式在北京市怀柔区举行。该项目预计耗资10亿元人民币,未来将建成国际一流的纳米能源全球创新中心。  根据北京市建设全国科技创新中心的整体规划,项目选址于怀柔雁栖经济技术开发区,规划用地面积为4.47万平方米,总建筑面积为10.79万平方米。其中2

北京纳米能源研究所入驻怀柔科学城

   备受关注的怀柔科学城,又将有新机构进驻了,那就是北京纳米能源与系统研究所。它是中科院与北京市在怀柔科学城共建的第一个整建制入驻的科研机构。图片来源网络据北京市发改委相关负责人介绍,纳米能源所是北京市政府与中国科学院为落实引进“千人计划”顶尖人才王中林及其创新团队项目合作共建的科研机构。目前,它

北京纳米能源研究所入驻怀柔科学城

备受关注的怀柔科学城,又将有新机构进驻了,那就是北京纳米能源与系统研究所。它是中科院与北京市在怀柔科学城共建的第一个整建制入驻的科研机构。

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

纳米能源所首次利用摩擦效应高效能声音发电

  声波无处不在,如人们所在的各种社交活动场所、机场、建筑工地和交通中都充斥着各种声音。通常情况下,这些声音被认为是污染我们生活环境的噪声,虽然其提供的能量充满我们整个环境,但往往被忽视和浪费掉。若能将这些能量收集并利用,将获得一种崭新的、可持续的能量源。目前,声能采集还不普遍,与其他类型的能量相比

首届纳米能源与纳米系统国际学术会议在京开幕

  12月9日,第一届纳米能源与纳米系统国际学术会议在京开幕。中国科学院院士王中林任本届大会主席,来自十几个国家和地区的纳米能源与系统方面的近600名专家,共同探讨纳米能源和系统领域的重大前沿问题。会议将持续至12月10日。  纳米能源和系统是将纳米材料和纳米技术应用于日常环境能量收集,从而为微纳系

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

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。

中科院纳米能源所将入驻怀柔科学城

  为深化中国科学院与北京市科技合作,进一步推进怀柔国家综合性科学中心建设,9月11日,中科院北京纳米能源与系统研究所搬迁入驻怀柔科学城工作启动会在怀柔召开。中科院副院长、党组成员张涛,北京市委常委、副市长阴和俊出席会议并讲话。  张涛在讲话中感谢北京市对中科院长期以来的大力支持,他指出,中科院一直