神奇的纳米发电
为支持欧盟委员会“零功耗”倡议，首届国际纳米能源会议近日在意大利佩鲁贾召开，纳米发电技术成为会议关注的焦点之一。 纳米技术经历了几十年的发展，现在已经走入人们的日常生活中，各种纳米材料目前在世界范围内得到了广泛的应用;而以纳米传感器、纳米机器人等为代表的纳米器件，则成为空间巨大的发展领域之一。 纳米器件拥有尺寸小、功耗低、反应灵敏等特点，但纳米器件的运行必须有电池和集成电路的支持，目前无法达到绝对意义上的最小化。为解决这一问题，美国佐治亚理工学院教授王中林2006年首次提出纳米发电机的理念，使纳米发电机的研究成为微型能源研究领域的热点，进而开辟了纳米压电电子学这一新兴的学科领域。 纳米压电电子学原理是利用原子力显微镜探针，压迫氧化锌纳米线产生弯曲，使锌离子和氧离子产生了电势能并形成电流。在此基础上，王中林领导的研究小组选用兼具压电效应和半导体效应的氧化锌，利用纳米线、纳米薄膜等材料的结构特性，成功发明了纳米......阅读全文
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
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
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
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
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
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。
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
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
纳米材料间“拉链”性能认知－将助力微纳米电路元器件研制
最近一期微纳米研究领域的国际标志性刊物《纳米尺度》（Nanoscale）上，发表了上海交通大学李寅峰教授课题组有关二维纳米材料晶界的最新研究成果，系统揭示了石墨烯和氮化硼面内杂化结构中晶界的力学、热学特性和机理。图片来源于网络 二维纳米材料具有传统材料无法企及的优异物理化学性能，其性能调控是材
量子器件中的纳米电阻器
此图是用电子显微镜拍摄，显示了通过量子相位滑移纳米丝链接的两个小型氧化铬电阻器的串联电路。(纳米丝太微小以至于在此尺度无法显示) 2014年12月9日华盛顿--伦敦纳米技术中心的研究者们最近为量子电路制作出了一种新型小巧的高阻电阻器。 这种电阻器推动了量子器材在计算和基础物理研究领域方
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
科学家研发出纳米发电机
移动身体就可发电 研究人员已开发出一种纳米发电器，它可以将我们移动身体时自然产生机械能转化为电能。随着研究的深入，利用我们一天在办公室的活动，纳米发电机产生的电能，足够给我们的个人电子设备(如手机、MP3播放器、笔记本电脑等)供电。 有了它，我们可能迎来一个新时代：由于能从周围环境获
微型纳米发电机问世－心脏跳动可发电
一种微型“纳米发电机”可植入体内，从心脏跳动获得能量，向动物活体内植入的传感器提供电能。 近日，科学家最新研究显示，一种微型“纳米发电机”可植入体内，从心脏跳动获得能量，向动物活体内植入的传感器提供电能，为体内低血糖等多种疾病状况进行早期预警。 目前，科学家已成功地将“
国家纳米中心等在金属纳米颗粒电子器件研究中获进展
电子元器件的多功能化是应用电子技术发展的重要趋势，因而非硅基材料越来越受到研究人员的重视。其中，由于小尺寸效应其性质有别于本体材料的纳米颗粒是一个最典型的研究对象。采用半导体量子点构建的太阳能电池的效率已经有了大幅度的提升，晶体管的加工性能也得到了极大的改善，光电探测器的灵敏度至今还未被超越。金
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
纳米间隙电极传感器件研究获进展
日前，中科院合肥研究院智能所研究员刘锦淮和黄行九带领课题组，在纳米间隙电极传感器件的研究中取得重要进展。 纳米间隙电极传感器件的突出特点，是可直接将待测物质的某种特性转化为更简洁、更直观的电信号——如电阻、阻抗等，以实现对目标分子的痕量、高灵敏度检测。其中，针对痕量的待测目标分子
能源纳米器件的扫描力探针研究综述
能源纳米技术，泛指利用纳米材料和纳米尺度的特征效应构筑能源纳米器件，致力于解决可再生能源转化和存储过程中的瓶颈问题，目前已成为一个重要的学科交叉领域。能源纳米器件显著区别于电子器件和光电子器件，其工作机制决定于器件中电子、空穴和离子等载流子的长程传输过程，其传输过程常与化学转化相耦合，并且不同于
纳米结构光偏振器件的原理和特点
纳米阵列中纳米线的定向排列，可对入射光的垂直和平行振动分量具有选择吸收。以此为出发点，系统地研究了金属纳米线阵列的光偏振性能，发现了在1000至2200nm的近红外波段具有很好的光偏振特性，并制成微型光偏振器件，从而使得这种纳米线阵列体系可用于1.06um的光通讯微型器件以及军事目标的识别。同时，还
调控微观结构刚性的DNA折纸纳米器件
9月14日，华中科技大学生命科学与技术创新基地本科生创新团队BIOMOD HUST-China再次传来捷报：团队论文《A DNA Origami Mechanical Device for the Regulation of Microcosmic Structural Rigidity》（可用
“纳米画笔”勾勒未来低维半导体器件
如今人们的生活节奏在加快，对电子设备的要求也越来越高。各种新款电子设备都在变着法子表明自己功能更强大、体型更轻薄。然而，电子设备的功能越丰富、性能越强大，意味着这些设备单位体积中容纳的电子元件数目越多；体型越小意味着这些电子元件功能单元的体积越来越小。 就像我们每天都使用的手机，它的中央处理
纳米发电机：“最后一米”怎么走
2012年12月的一天深夜，中科院外籍院士王中林收到了一封来自英国的邮件。邮件通知他因“自充电能源包一步实现能量的产生和储存”而入选国际知名英国科学网站“物理世界”的“2012年度十大科学突破”。 2005年，为了解决纳米器件的供电问题，王中林开始研究纳米发电机，一年后实验成功，并在《科学》杂
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
国家纳米中心在非硅基材料纳米电子器件研究中取得进展
电子元器件的多功能化是应用电子技术发展的重要趋势，因而非硅基材料越来越受到研究人员的关注。2016年，中国科学院国家纳米科学中心鄢勇课题组与韩国蔚山科技大学教授Bartosz Grzybowski等人合作，采用金属纳米颗粒构建了双层结构的二极管、电阻等电子元器件，并与各种金纳米颗粒构建的传感器件
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
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
受鱼群效应启发，他们提出摩擦纳米发电机阵列
安徽理工大学青年教师张生与中国矿业大学副教授许程课题组合作，基于鱼群游动过程中个体间协同能量传递机理，提出了一种鱼群效应摩擦纳米发电机（TENGs）阵列，用于流体能量的捕获与利用。这一设计策略不仅为TENGs阵列的优化布局提供新思路，也为陆地或水下多体协同运动编队的设计等工程应用提供了重要技术支
纳米间隙电极传感器件研究取得重要进展
日前，中科院合肥研究院智能所研究员刘锦淮和黄行九带领课题组，在纳米间隙电极传感器件的研究中取得重要进展。 纳米间隙电极传感器件的突出特点，是可直接将待测物质的某种特性转化为更简洁、更直观的电信号――如电阻、阻抗等，以实现对目标分子的痕量、高灵敏度检测。其中，针对痕量的待测目标分子，如何获得