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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大都基于传统的电磁发电机,而电磁发电机因其自身的工作原理所限,难以有效收集这种低频、随机的能源。 中国科学院外籍院士、中国科学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中林于2012年首次提出基于摩擦起电和静电感应效应的摩擦纳米发电机,它利用麦克斯韦位移电流的机理,将周围环境中的机械能转化为电能。同时球形结构摩擦纳米发电机因其具有质量轻、在水波中运动阻力小以及易于阵列化等诸多优点已经被用来收集水波能。但是在之前研发工作中,这种球型摩擦纳米发电机还存在输出电流较小等缺点,限制了它的实际应用。 近日,在王中林指导下,硕士......阅读全文

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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、

兰州化物所纳米材料制备技术取得新进展

  5月30日获悉,中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研究发展中心复合润滑材料研究组采用简单方法成功制备出粒度均匀的聚四氟乙烯纳米微球,并于近日获得国家发明专利授权(聚四氟乙烯纳米微球的制备方法,专利号ZL:200710188579.9)。  聚四氟乙烯是一种优良的固体润滑材料,其线型结

科学家 聚吡咯-铜金属海绵制备能量转换 存储一体化器件

  柔性电子器件作为一种可弯曲、可形变的新型电子器件,日益受到广泛关注。近年来的科学研究也推动了柔性电子器件在信息、能源、医疗等领域的飞速发展,但现有的柔性电子器件依然存在质量大、形变不易恢复等不足之处。因此,制备机械稳定性高、质量小的柔性电子器件迫在眉睫。海绵是一种形变可逆的多孔材料,其已被广泛应

二硫化钼摩擦离子电子学晶体管研究获进展

  两种不同材料接触分离可产生静电荷并引发一个摩擦静电场,该摩擦电场可以驱动自由电子在外部负载流通,得到脉冲输出信号。一方面,摩擦纳米发电机 (TENG) 就是利用了这种脉冲信号实现了将外部环境机械能转换成电能,近期在许多领域实现了许多突破性进展,包括从多种机械运动获取能源、自驱动机械感应系统、高灵

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

日本科技为何强大?史上最全的日本材料产学研大解析!

  引言:  新材料是高新技术的主要组成部分,又是高新技术发展的基础和先导,也是提升传统产业技术能级 ,调整产业结构的关键 。 新材料产业被认为是21世纪最具发展潜力并对未来发展有着巨大影响 的产业,当今世界发达国家争夺高技术产业发展制高点的种类中,均把新材料产业放到重要战略地位来优先发展。日本是新

国家基金委八大学部公布“优先发展领域及主要研究方向”

  “十三五”期间,通过支持我国优势学科和交叉学科的重要前沿方向,以及从国家重大需求中凝练可望取得重大原始创新的研究方向,进一步提升我国主要学科的国际地位,提高科学技术满足国家重大需求的能力。各科学部遴选优先发展领域及其主要研究方向的原则是:  (1)在重大前沿领域突出学科交叉,注重多学科协同攻关,

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.

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

纳米技术广泛应用于能源创新

能量小球:透射电子显微镜拍摄的氧化钛(浅色)和硫(深色)的纳米结构。 对水泥纳米性质的了解可以改进水泥制作工艺,减少二氧化碳排放。 纳米级发电机:用摩擦和静电来获得电能。   自从1990年纳米科学技术正式诞生以来,这项将微观领域操作到0.1~100nm的高新技术在材料学、动力学、生物医药学和

2018年北京大学工程科学优秀青年人才国际论坛举行

2018年3月17日至18日,为聚焦国内外学术前沿,开展多学科、跨领域的讨论和交流,同时也为北京大学“青年千人”计划储备更多优秀的国际化人才,由北京大学工程科学与新兴技术高精尖创新中心联合北京大学工学院、环境科学与工程学院共同举办的首届北京大学工程科学优秀青年人才国际论坛举行。该论坛是一个面向全世界

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

《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

科学家揭示新物理机制利用超快热导操控铁磁体的磁化

  最近,美国伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校科学家揭示了一种新的物理机制,科学家可通过这种物理机制用热来操控磁的形成。与传统磁场不同,新机制依赖热能传输,为人们提供了一种在纳米尺度操控磁化作用的新途径。相关论文发表在最近出版的《自然·物理学》上。  据物理学家组织网8日报道,研究人员制作了一种多层的金属

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

我国科学家提出颠覆性海洋能采集方式

  海洋能被誉为风能、太阳能等绿色能源之后的“蓝色能源”。然而,海浪发电转换率不高的问题一直困扰着科学家。最近,中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长、首席科学家王中林带领他的团队,首次提出了基于摩擦发电机网络结构的海洋能采集方式,颠覆了从前以电磁感应收集海洋能的方式,并有望在五年内实现产业化。“蓝

王中林研究组创立压电电子学和压电光电子学

  王中林是中国科学院外籍院士、美国佐治亚理工学院董事教授。据佐治亚理工学院新闻中心报道,王中林小组发明了一种基于压电效应的新型纳米电子逻辑器件。这种逻辑器件的开关可以通过外加在氧化锌纳米线上的应力所产生的电场调控,进而实现基本和复杂的逻辑功能;这是他开创的压电电子学(Piezo

机械领域“三基”产业十二五规划发布

    近日,工业和信息化部印发了《机械基础件 基础制造工艺和基础材料产业“十二五”发展规划》。  该规划贯彻了《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《工业转型升级规划(2011~2015年)》的精神,在总结分析机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业发展现状的基础上,明确了“十二五”