兰州化物所摩擦界面起电行为动态监测研究取得新进展

固-液界面的摩擦起电行为是表界面的重要性质之一,与界面摩擦与润滑状态、双电层的形成、能量耗散过程等相关,但内在工作机制存在较多未解之谜。实现原位动态监测是揭示其界面起电行为的重要技术手段之一。中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室研究员王道爱团队,在固-液界面摩擦电机理与监测研究方面取得了系列成果。 该团队将高速摄像机和电学信号检测设备集成在一起(图1),实现了水滴的运动状态和摩擦起电行为的同步关联检测,原位动态地呈现了水滴在疏水表面完整运动过程(靠近、接触、铺展、反弹、离开)的带电现象,建立起水滴运动状态与其摩擦起电行为之间的联系。研究发现,固液界面的摩擦起电信号的大小、极性和持续时间依赖于水滴弹跳动力学。研究定量探讨水滴的铺展速率/回缩速率与其带电行为之间的关系,发现韦伯数的增大使水滴有更大的铺展面积和铺展速率,导致更高的电信号。 图一研究通过在水中添加微量的聚氧化乙烯,配制不同浓度的聚合物溶液,建立起聚......阅读全文

科研人员在固液界面摩擦起电研究获新进展

摩擦起电是界面摩擦过程中普遍存在的一种物理现象,其电荷积累易导致表面带电。特别是对含油界面,界面静电原位复合被抑制,静电积累加剧,易导致油品积碳和加速氧化失效,其危害不容忽视。固-液界面摩擦起电的机理复杂,既受控于界面双电层的性质,又受控于液体在固体表面的润湿行为与界面性质,这为开展固液界面摩擦起电

摩擦界面起电行为动态监测研究获进展

  固-液界面的摩擦起电行为是表界面的重要性质之一,与界面摩擦与润滑状态、双电层的形成、能量耗散过程等相关,但内在工作机制存在较多未解之谜。实现原位动态监测是揭示其界面起电行为的重要技术手段之一。中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室研究员王道爱团队,在固-液界面摩擦电机理与监测研究方面

兰州化物所固液摩擦起电机制研究获进展

  固-液界面的摩擦起电与表界面性质相关,在界面双电层理论、油液摩擦静电防护、润滑与润湿性原位监测、新型能源收集等研究领域中成为新的热点,但其内在工作机制及其应用仍是亟需探究的关键难题。  中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室研究员王道爱团队近年来在固-液界面摩擦起电机理、调控策略及其

兰州化物所摩擦界面起电行为动态监测研究获进展

  固-液界面的摩擦起电行为是表界面的重要性质之一,与界面摩擦与润滑状态、双电层的形成、能量耗散过程等相关,但内在工作机制存在较多未解之谜。实现原位动态监测是揭示其界面起电行为的重要技术手段之一。中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室研究员王道爱团队,在固-液界面摩擦电机理与监测研究方面

兰州化物所摩擦界面起电行为动态监测研究取得新进展

  固-液界面的摩擦起电行为是表界面的重要性质之一,与界面摩擦与润滑状态、双电层的形成、能量耗散过程等相关,但内在工作机制存在较多未解之谜。实现原位动态监测是揭示其界面起电行为的重要技术手段之一。中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室研究员王道爱团队,在固-液界面摩擦电机理与监测研究方面

摩擦起电诱导电致发光研究获进展

近日,河北大学物理科学与技术学院科研团队在摩擦起电诱导电致发光研究方面取得新进展,相关成果先后在《先进科学》和《纳米能源》发表。 摩擦起电诱导电致发光是一种新型的发光材料,它依赖于摩擦起电和电致发光耦合,通过极其柔和的机械作用将动态运动转换为发光信号。与传统力致发光相比,摩擦起电诱导电致发光以其

科大在固液界面力学研究方面取得进展

  1805年,英国科学家托马斯·杨(Thomas Young)在研究润湿和毛细现象时描述了界面张力和接触角的定量关系。两百多年来,杨氏方程已成为润湿领域最基本的理论之一。虽然基于热力学能量最小化方法可推导得到该方程,但是研究者一直致力于从力学角度解释杨氏方程,并验证其在纳米尺度的有效性。该领域仍存

兰州化物所摩擦起电功能材料研究获系列进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510403.shtm界面的摩擦起电性质与其所处环境密切相关,通常高湿度的大气会加速摩擦起电过程中静电荷的传输和耗散,大大降低摩擦纳米发电机等器件在能源收集与自供电传感检测等领域的应用。另外,环境湿度对界

兰州化物所摩擦起电功能材料研究获系列进展

  界面的摩擦起电性质与其所处环境密切相关,通常高湿度的大气会加速摩擦起电过程中静电荷的传输和耗散,大大降低摩擦纳米发电机等器件在能源收集与自供电传感检测等领域的应用。另外,环境湿度对界面摩擦电荷的产生、传输和静电积累的影响机制尚不清晰。如何通过材料选择与设计实现高湿环境下器件的高性能输出与稳定运行

我所实现水油微液滴界面“接触起电”产氢反应的活性调控

近日,我所生物能源研究部生物能源化学品研究组(DNL0603组)王峰研究员、贾秀全副研究员团队与斯坦福大学Richard N. Zare院士团队合作,在微液滴化学研究方面取得新进展,实现了雾化过程中水-油微界面“接触起电”产氢反应的活性调控。研究团队基于微液滴的破碎起电效应,以及水-油界面存在的自发

中国科大在固液界面力学研究方面取得进展

  1805年,英国科学家托马斯·杨(Thomas Young)在研究润湿和毛细现象时描述了界面张力和接触角的定量关系。两百多年来,杨氏方程已成为润湿领域最基本的理论之一。虽然基于热力学能量最小化方法可推导得到该方程,但是研究者一直致力于从力学角度解释杨氏方程,并验证其在纳米尺度的有效性。该领域仍存

“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

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

光参与的液固催化界面局域温度实现精准测量

暨南大学、加拿大卡尔顿大学、加拿大科学院相关团队合作,在国际上率先实现了光参与的液固催化界面的局域温度的精准测量。相关研究以《基于光纤原位监测光电催化反应中的纳米尺度的快速温度变化》为题发表于《光:科学与应用》(Light:Science & Application)。 揭示催化物质在微观

核磁共振成像研究固液界面接触角

  利用核磁共振成像可获得一般光学方法难以得到的水-破璃-油界面 、水-玻璃-苯界面影像 ,通过核磁共振成像技术可研究界面接触角。  透明液体接触角的测量一般都是通过光学方法获取数据 , 然而光学方法无法测量两种互不相溶的透明液体与固体形成的三相接触角. 核磁共振成像可弥补光学方法缺陷,通过磁共振成

大连化物所:锂金属电池液固界面原生结构与演化

  近日,中国科学院大连化学物理研究所能源催化转化全国重点实验室纳米与界面催化研究中心表面科学与界面催化研究组(521组)傅强研究员、张国辉副研究员等,发展了一种基于冷冻X射线光电子能谱(Cryo-XPS)耦合气体团簇离子束(GCIB)深度剖析的表界面分析新方法,揭示了锂金属电池中液-固界面处原生固

兰州化物所编著的《摩擦起电科学与技术》出版发行

近日,由中国科学院兰州化学物理研究所润滑材料重点实验室摩擦物理与传感课题组王道爱研究员、周峰研究员等编著的《摩擦起电科学与技术》一书由科学出版社出版发行。本书系统地阐述了界面摩擦起电行为的研究历史、影响机制、调控方法及相关应用。本书共九章,从摩擦学的视角向读者介绍了摩擦起电与表界面科学的关联,较为全

摩擦起电机制及应用研究取得系列进展

摩擦起电是揭示摩擦磨损本质起源极具潜力的研究手段。摩擦起电可作为一种“探针”来反映摩擦副状态与摩擦状况,在智能润滑监测中发挥重要作用。同时,它在能源收集、自驱动传感等领域也展现出了广阔的应用前景。如何研究摩擦起电与摩擦学行为之间的关系,利用摩擦学原理解决其在能量收集过程中的摩擦磨损问题仍存在巨大挑战

兰州化物所编著的《摩擦起电科学与技术》出版发行

  近日,由中国科学院兰州化学物理研究所润滑材料重点实验室摩擦物理与传感课题组王道爱研究员、周峰研究员等编著的《摩擦起电科学与技术》一书由科学出版社出版发行。  本书系统地阐述了界面摩擦起电行为的研究历史、影响机制、调控方法及相关应用。本书共九章,从摩擦学的视角向读者介绍了摩擦起电与表界面科学的关联

科学家开辟固液界面质子输运研究新方法

中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员谢晓明、董慧、丁古巧合作,发展了一种极低场磁共振弛豫技术,可方便地集成光、电、热、超声等外场调控手段,为激发态下纳米材料固-液界面质子输运行为研究提供了新的实验工具。相关研究发表于《自然—通讯》,并作为编辑推荐亮点论文入选近期无机与物理化学领域50篇最具突破

上海微系统所在固液界面质子输运研究方面获进展

近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所董慧团队在固-液界面质子输运研究方面取得进展。相关研究成果以Accelerated proton dissociation in an excited state induces superacidic microenvironments around gr

固液界面热输运机理及调控研究取得新进展

基于飞秒激光抽运探测实验系统的固液界面热导测量系统  近日,中科院工程热物理研究所传热传质研究中心联合美国圣母大学的科研人员,建立了基于飞秒激光抽运探测实验系统的固液界面热导测量系统,并利用该系统对多种固体和液体材料的界面热导进行测量,固体材料包括金属铝和金属金,液体材料包括水、酒精、十六烷以及石蜡

上海微系统所在固液界面质子输运研究方面获进展

  近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所董慧团队在固-液界面质子输运研究方面取得进展。相关研究成果以Accelerated proton dissociation in an excited state induces superacidic microenvironments around

液固界面光催化析氧反应机制研究新突破

近日,华东理工大学化学与分子工程学院计算化学中心/工业催化研究所教授王海丰课题组首次在原子水平上定量地证明了温度调控的水/催化剂(TiO2)界面微环境,揭示了界面微环境在调控光催化反应中起着重要的作用,为通过调控界面微环境设计高催化活性体系提供了新的理论依据。相关研究在线发表于《自然—通讯》。 水/

科学家开辟固液界面质子输运研究新方法

中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员谢晓明、董慧、丁古巧合作,发展了一种极低场磁共振弛豫技术,可方便地集成光、电、热、超声等外场调控手段,为激发态下纳米材料固-液界面质子输运行为研究提供了新的实验工具。相关研究发表于《自然—通讯》,并作为编辑推荐亮点论文入选近期无机与物理化学领域50篇最具突破

微观尺度摩擦起电中的电子转移与温度效应研究获进展

  摩擦起电现象是一个古老的科学问题,有两百多年的研究历史。由于摩擦起电引起的静电击穿会引起爆炸等灾害,因此在很长一段时间里,摩擦起电被认为是一种负面现象。2012年,佐治亚理工学院王中林课题组将这个“负面现象”巧妙地应用在能源领域中,发明了摩擦发电机。由于摩擦发电机在能源搜集以及自驱动系统等应用中

我国学者在摩擦起电效应中的电子转移机制研究取得进展

  接触起电(摩擦起电)发现于古希腊时代,是一个古老和有趣的现象。虽然距今已有2600多年历史,但是有关接触起电的原理仍存有很多争论。其中最重要的是,在起电过程中,电荷转移是通过电子还是离子的转移来实现以及为什么产生的电荷可以长时间保留于材料表面。金属与金属之间或是金属与半导体之间的接触起电,通常认

上海应物所等在固液界面多肽自组装研究方面取得进展

  中科院上海应用物理研究所物理生物研究室的科研人员与IBM沃森研究中心和哥伦比亚大学周如鸿教授课题组合作,在固液界面多肽自组装方面的研究取得重要进展,相关论文已于近日在线发表于学术期刊《美国科学院院刊》上(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 110,2013)。该研究工作首次

石墨烯摩擦表界面结构演变研究中获进展

  石墨烯具有二维薄层结构,是一种具有潜力的新型润滑材料。近年来的研究表明,具有原子厚度的石墨烯在微观接触尺度下具有超滑特性,在宏观接触方式下展现出摩擦学特性,但是均依赖于理想的石墨烯表界面结构。因此,实现石墨烯摩擦表界面结构的调控对于获得优异的摩擦学性能、推动其实际应用具有重要意义。  近日,中国

国际联合研究证实水分子与石墨烯电子的固液量子摩擦机制

  来自英国曼彻斯特大学、德国马克斯·普朗克聚合物研究所等的国际科研小组在《自然·纳米技术》上发表研究成果显示,水可以直接与碳的电子相互作用,这在流体动力学中是一种非常不寻常的量子现象。  科研团队使用超快光谱研究液体-石墨烯界面上的能量传递过程,即通过超短红色激光脉冲(持续时间仅为十亿分之一秒的百