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 摩擦生电纳米发电机于2012年首次面世,是一种将机械能或热能转化为电能的小型设备,用于小型无线自主设备,如可穿戴电子设备、状态监测和无线传感器网络。典型的使用场景包括心脏监测仪植入物、农场动物佩戴的生物芯片转发器、在轮胎压力低时提醒驾驶员的传感器等。 摩擦生电纳米发电机通过行走、振动、轮胎转动、风吹或水流等运动,使两个物体相互接触或移动摩擦时,在它们之间传递电荷,从而为设备产生电力,这些方式对环境的影响都很小。 研究人员指出,现有摩擦生电纳米发电机使用昂贵的基于纳米技术的方法制成,还要用到一些特殊设备,而他们研制的设备使用双面胶带或石灰石腻......阅读全文
《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
纳米发电机控制的药物精准递送系统实现高效的肿瘤治疗
随着科技工业的发展以及老龄化社会的来临,癌症已经成为严重威胁人类健康的高发病症。2018年全球癌症患者约一千八百万人,而且每年新增癌症患者数目在不断增加,预计2030年患癌人数可达两千七百万。化学疗法是适用范围最广的癌症治疗手段,但它也存在着众所周知的问题,包括严重的毒副作用和较低的治疗效果。如
全可降解生物能收集器件BDTENG研制成功
近年来,新一代植入式医疗电子设备由于其外型或使用上更为灵巧、方便,已成为全球医疗研发热点,它能够修复人体机能,实时监测各种健康数据。例如,心脏起搏器能够帮助心脏保持正常跳动,脑传感器可以监测患者大脑中潜在的危险肿胀,然而,当植入式电子设备的电源耗尽时,为避免引起炎症或者副作用,它们需要被移出体外
【功率放大器实验案例】电容器内LED的高压与无线驱动
实验名称:由摩擦纳米发电机启发下的电容器内LED的高压与无线驱动研究方向:交流LED驱动,摩擦纳米发电机实验内容:摩擦纳米发电机(TENG)可以同时驱动成百上千颗LED,其机制是产生固定量的载流子周期性复合发光,在TENG的启发下,我们提出了一种电容器内LED器件,采用信号发生器经过功率放大器提供的
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
碳纳米管电探针阵列获ZL
据美国物理学家组织网6月21日报道,美国新泽西理工学院两位科学家改进了制造纳米电探针的方法,制造出一种碳纳米管探针阵列,这项于21日被授予ZL(美国ZL号7,964,143)的技术改良了现有的诊断工具,使纳米电探针能探测到细胞内部电活动的空间变化。 两位ZL人、新泽西理工学
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
摩擦电空气净化器:中科院技术将“上货架”
最近一段时间,初冬的北京再次被雾霾笼罩。在空气污染状况得不到根本遏制的今天,空气净化器几乎成为了每个家庭的“生活必需品”。 能不能发挥我们的优势,让更多人呼吸到清新的空气?这是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、首席科学家王中林一直在思考的一个问题。“科学家的科研成果,不仅
科学家提出蓝色能源新技术
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
祝贺!大连海事大学研究团队研发首台船舶空气净化器
“我们希望能尽自己的努力为船员生命安全提供保障,为祖国航运安全做贡献!” 张嘉麟是团队中的一名本科生研发人员,谈起这次研发工作,他说:“入学之后我就坚定了投身祖国航运事业的理想,现在能利用所学知识做点事,感觉很骄傲。”一直以来,船舶普遍存在空气质量差、空气传染病传染率高等问题,严重威胁了船员健康。新
海洋电子与智能系统研究所团队发现收集波浪能新途径
波浪能的研究是海洋能源开发利用的热点。然而,传统的基于电磁发电技术的波浪能发电装置在低频低振幅的海浪作用情况下,很难有效的发挥发电效果。值得一提的是,摩擦电纳米发电机(TENG)作为新一代的能源器件,能够有效地将低频和低振幅的机械能转化为电能,为从海浪能中获取能量提供了一种新的实用途径。 近日
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.
我国科学家首次实现“声音发电”
用声音驱动摩擦电纳米发电机,居然可以点亮20个LED灯。昨天,记者从中国科学院获悉,由王中林院士等科研人员组成的研究小组日前首次实现利用摩擦效应的高效能声音发电。 我们的生活中,声波无处不在,但人们往往只认为那是噪音,声波的能量被忽视和浪费。若能将这些能量收集并利用,将获得一种崭新的、可持
应用于心血管疾病诊断的自驱动超灵敏脉搏传感器制成
心血管疾病又称为循环系统疾病,已成为全球最常见的死因之一,据统计每年有近两千万人死于该病,幸运的是90%的心血管疾病都是可以预防的。移动健康医疗技术为心血管疾病的预防提供了新机遇。通过长期监控心电、心音、血压、脉搏等生理信号可以有效地获取心血管系统的健康状况从而达到心血管疾病预防的目的。而脉搏传
王中林小组最新成果:活体肌肉伸缩带动的纳米发电机
继2006年研制出第一代纳米发电机,2007年发明超声波驱动的直流纳米发电机,2008年发明纤维纳米发电机和交流纳米发电机后,美国佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)王中林教授领导的研究小组再次开发出由肌肉活动所带动的纳米发电机,真正实现了只要能动就能
院士团队以TENG为基础成功研发超灵敏心内压传感器
近日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所李舟研究员与王中林院士研究团队、北京航空航天大学生物与医学工程学院樊瑜波教授研究团队,与第二军医大学附属长海医院胸心外科张浩教授团队三方合作,在自驱动心功能监测领域取得重要进展,相关研究成果发表在最新一期的Advanced Functional Mater
德国开发新型纳米机器人电驱动技术
德国慕尼黑工业大学和慕尼黑大学的科研人员合作开发出一种新型纳米机器人电驱动技术,据称其较目前通过加酶和DNA链等生化驱动方法快10万倍。相关研究结果于1月19日以封面故事形式发表在国际权威杂志《科学》上。 新的控制技术不仅适合来回移动染料或纳米颗粒,微型机器人的手臂也可对分子施力。研究人员强
东华大学王宏志教授《自然·通讯》:舒适性的摩擦织物材料
近日,东华大学王宏志教授课题组在可穿戴能源领域取得新进展,相关研究成果以《具有湿热稳定性和舒适性的摩擦/铁电协同电子织物材料》(“All-fiber tribo-ferroelectric synergisticelectronics with high thermal-moisture sta
湖南电监办加强新建发电机组并网运行许可准入监管
为进一步加强对新建发电机组并网运行许可准入监管,切实贯彻落实发电类电力业务许可准入制度,湖南电监办对全省16家尚未取得许可证的发电企业下发了《整改通知书》,要求相关发电企业限期整改到位、补充完善发电类电力业务许可证申请材料,以尽早落实依法持证经营监管要求。 按照电监会有关规定及湖南监管实际
纳米科技重点专项项目负责人王中林院士荣获“埃尼奖”
埃尼奖(Eni Award)是世界能源领域的权威奖项,与计算机界图灵奖、数学界的菲尔兹奖及沃尔夫奖等并称为领域性的最高奖项。2018年7月23日,埃尼奖组委会决定将第十一届埃尼“前沿能源奖”(Energy Frontiers Prize)授予王中林院士,以表彰他首次发明纳米发电机、开创自驱动系
超过350℃,这件消防服会自动报警
近日,《美国化学学会:纳米》以《基于导电气凝胶纤维的电子纺织品可实现监测温度并具有自供电性能用于消防服上火灾报警》为题,在线发表武汉纺织大学技术研究院教授王金凤团队在智能火灾预警气凝胶纤维方面取得的重要进展。 消防服是消防救援行动中的重要防护装备,消防服的功能性研究成为相关领域的前沿,王金凤团
第七届纳米能源与纳米系统国际会议开幕
6月28日,2025中关村论坛系列活动——第七届纳米能源与纳米系统国际会议(NENS2025),在北京开幕。大会由中国科学院北京纳米能源与系统研究所主办,聚焦“纳米能源与纳米系统前沿与应用”这一主题,吸引了来自纳米能源和压电半导体研究领域全球22个国家和地区的近2000位专家学者和产业界人士现场参会
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
科学家研制出可同时采集光能和机械能的复合能源衣
随着智能可穿戴设备的蓬勃发展,人们对轻便价廉的便携式柔性可持续电源的需求日益凸显。人们一直梦想实现一种可以织入衣物的能源技术,其可以收集光、风、人体运动等各种环境能量,并转化为电能来给随身穿戴的电子设备提供持续电能。在美国佐治亚理工学院、中国科学院北京纳米能源与系统研究所教授王中林课题组与重庆大
新型芯片可快速监测健康情况
快速监测健康情况 科技日报北京6月25日电 (记者张佳欣)据近日发表于《先进材料》杂志上的论文,美国匹兹堡大学研究人员研发了一种新型设备,可利用血液发电并测量血液电导率,这一创新有助于医疗测试的进一步普及。血液电导率是评估健康状况的重要指标,主要由基本电解质浓度决定,尤其是钠离子和氯离子。这些电解质
院士团队研发具有皮肤主动感知和反应的柔性机器人
未来机器人应用十分广泛,举凡工业、服务、探索,以及医疗照护等,都需要具有人工智能的机器人,智能机器人的发展将对人类产生革命性的影响。现今智能机器人发展的挑战包含:对外在环境的缺乏感知能力、与人类互动的不安全性、缺乏移动的自由度等。尤其,机器人不像人类具有感知皮肤,使得机器人无法感知外在环境,在控
自供能可穿戴传感系统研究获进展
近十年来,随着智能柔性可穿戴设备在医疗健康监护、人机融合、人工智能等领域的广泛应用,柔性电子技术向智能化、集成化、多功能化的方向快速发展。尽管柔性电子器件在降低功耗方面取得了重要进展,但能源的供给和消耗依然是柔性电子发展最关键的限制因素,研究开发基于新型能源高效采集的自主式供电柔性传感器成为柔性
西电广研院助力科技成果落地生“金”
授牌现场。主办方 供图 9月28日,西安电子科技大学广州研究院(以下简称西电广研院)“政产学研金用服”科技成果资源对接活动在广州市黄埔区举行。来自西安电子科技大学计算机科学与技术学院带来了25个技术路演项目,其中7个研究团队到场进行路演,其余18个项目集中讲解。 活动现场,广州市科技
王中林小组首次实现高功率纳米发电机驱动常规电子器件
中国科学院外籍院士、美国佐治亚理工学院王中林领导的研究小组,首次研发出一系列基于压电纳米材料的大功率纳米发电机(Nanogenerator),输出电压达2~3伏,并将其首次成功应用于驱动常规电子器件。这一系列最新进展的3篇论文分别发表在7月和10月出版的美国《纳米快报》和英国的《自然—通讯》上。
新型芯片可快速监测健康情况
据近日发表于《先进材料》杂志上的论文,美国匹兹堡大学研究人员研发了一种新型设备,可利用血液发电并测量血液电导率,这一创新有助于医疗测试的进一步普及。血液电导率是评估健康状况的重要指标,主要由基本电解质浓度决定,尤其是钠离子和氯离子。这些电解质是许多生理过程中不可或缺的一部分,有助于医生准确诊断疾病。