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(TENG)可将环境中各种形式的机械能转化为电能,其输出具有电压大电流小的特点。研究中常利用降压电路对TENG的输出进行管理后再实现其应用。如何更好的结合TENG自身的输出特点,实现其广泛应用,是摩擦纳米发电机研究领域的重要课题之一。 近日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所研究员李从举,中科院外籍院士、纳米能源所首席科学家王中林,以及中科院化学研究所研究员王春儒,共同开发出无需外接电源的、TENG驱动的静电纺丝系统。该自供能静电纺丝系统由转盘式TENG、倍压整流电路、简易的纺丝针头组成。转盘式TENG的开路电压为1400V,远达不......阅读全文
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
扫描电镜观察纳米静电纺丝
外形尺寸在纳米尺度(0.1-100nm)的材料,经过科学家长期大量研究,揭示出许多优越的新奇特性,当今纳米材料已经在许多领域广泛应用。静电纺丝,一种严重依赖于昂贵精密设备,直径可控在10~1000nm,制作工艺简便的纳米纤维。一旦各项条件恒定,如加速电压、原料配方、环境温湿度等,直径误差很小,可连续
静电纺丝纳米纤维:“万能”的薄膜
纳米纤维产品展室纳米纤维防护口罩 当李从举把一大卷一米宽,类似于生料带一样的东西摆在桌子上时,记者还没意识到,这些材料可能是很多产业的未来,而面前这个戴着眼镜嗓音洪亮的北京服装学院最年轻的教授,也是目前国内唯一可以将其高效低成本批量化生产的人。 “万能”薄膜功能奇特 这是一卷白色的薄膜,
静电纺丝的原理
静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺,聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝。在电场作用下,针头处的液滴会由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”),并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。
什么是静电纺丝
静电纺丝就是高分子流体静电雾化的特殊形式,此时雾化分裂出的物质不是微小液滴,而是聚合物带电微小射流,在电场力的作用下可以运行相当长的距离,最终在接收装置上固化成纤维。
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
静电纺丝机相关的介绍
静电纺的纤维制品主要呈无纺布状纤维毡的形式,静电纺制造的纳米纤维层具有孔隙率高、比表面积大、吸附性强、过滤性强以及良好的力学性能,在生物医药,过滤材料和复合材料等方面有广阔的应用前景。 纳米纤维的主要制备方法有拉伸法、模板法、自组装法和静电纺丝法。拉伸法是将具有粘弹性的材料通过拉伸制得单根纳
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
静电纺丝技术制备稀土离子掺杂稀土硫氧化物纳米材料
稀土硫氧化物作为一类重要的发光基质,具有非常高的光吸收和传能效率,是一类重要的光功能材料,被广泛应用在彩色显示、背光源、生物医学等领域,是目前光功能材料领域研究的热点之一。目前稀土硫氧化物纳米材料的研究主要集中在纳米颗粒领域,而一维或准一维纳米材料具有许多新颖的特性,为了深入研究其各种性能,研究制备
静电纺丝机使用注意事项
静电纺丝机中静电纺丝装置是由注射泵、高压电源、接收装置、移动装置、喷头加持装置、温湿度仪等组成,其中前三项是必备装置。其中,接收装置分为滚筒接收装置、板式接收装置;移动装置分为一维、二维、三维等结构;喷头加持装置分为单喷头、多喷头以及喷头伸缩装置等;温湿度分为:温湿度测量以及温湿度控制等。
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
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
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
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
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
离子梯度增强型湿式发电机的机理揭示
化石能源等不可再生资源日渐枯竭,能源危机和全球变暖持续威胁人类生活,人们越来越迫切寻找先进的可再生和可持续能源技术,例如基于摩擦电学、压电和热电原理的新技术被开发出来将能量转化为电能。此外,地球上无处不在的海水引起了人们对能源转换技术的极大兴趣。基于浓度梯度或流动电流产生的离子漂移,水分发电可以
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
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
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
静电纺丝技术在物理传感器制备方面的研究取得进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506449.shtm近日,西安工程大学刘呈坤教授团队结合其前期工作基础在ACS Materials Letters上发表综述,系统地总结了近年来基于静电纺丝技术制备具有良好性能的物理传感器的研究进展,并对
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