納米能源所在摩擦納米發電機研究中獲進展
海洋是巨大的能源寶庫,理論上,海洋完全可以滿足地球上所有的能源需求,并且不會對大氣造成任何污染,因此海洋能也被譽為“藍色能源”。與風能或太陽能相比,藍色能源擁有地理分布上的優勢,海洋覆蓋了地球75%的表面,全球約44%的人口都居住在距海岸線150千米的范圍內。但與風能和太陽能等可再生能源相比,對藍色能源的開發和能量收集一直充滿坎坷,主要因為傳統的電磁發電機的發電模式都是基于法拉第電磁感應定律,其輸出功率與頻率的平方成正比,故需一個穩定的且非常高的工作頻率(50~60Hz)才能獲得穩定的輸出,但無論是海洋中的波浪、潮汐和洋流等,其運動頻率均較低(0.1~5Hz),且海浪變幻無常,運動無規律,很難利用電磁發電機對其進行能量收集。相比之下,由中國科學院北京納米能源與系統研究所首席科學家、佐治亞理工學院董事教授王中林于2012年提出的摩擦納米發電機,在一個較寬的頻率范圍內,輸出電流與機械能頻率成正比,而輸出電壓保持相對穩定,對于頻率......閱讀全文
超高摩擦電荷密度刷新摩擦納米發電機性能紀錄
人們一直致力于研究在維持現代社會巨大能源消耗的同時最小化環境消耗。從可再生的自然源(如太陽能、風能和生物質能)收集能量,已經被證實是應對能源危機的可持續可供選擇的方向,而且在化石燃料快速消耗的今天扮演著越來越重要的角色。最近發明的摩擦納米發電機具有質量輕、價格低廉,甚至在低工作頻率下仍然高效等先
納米結構在摩擦學中的應用
摩擦磨損性能材料的重要使用性能之一,研究納米材料的摩擦磨損性能是研究納米材料的特性、推進納米材料實用化不可或缺的工作。晶粒尺寸對材料摩擦磨損性能的影響一直是材料科學家關心的問題。實驗證明,即使是處于微米或者亞微米尺度范圍內,晶粒尺寸也會對材料的摩擦磨損性能有重要影響。金屬材料很多實驗結果證明,當晶粒
納米能源所在摩擦納米發電機研究中獲進展
海洋是巨大的能源寶庫,理論上,海洋完全可以滿足地球上所有的能源需求,并且不會對大氣造成任何污染,因此海洋能也被譽為“藍色能源”。與風能或太陽能相比,藍色能源擁有地理分布上的優勢,海洋覆蓋了地球75%的表面,全球約44%的人口都居住在距海岸線150千米的范圍內。但與風能和太陽能等可再生能源相比,對
不同材料納米管具有不同摩擦特性
麻省理工學院(MIT)日前宣稱,正在該校做訪問研究的法國里昂大學研究人員發現,由不同材料做成的納米管,具有意想不到的性能差異,有的表現為光滑,有的則非常粘滯。 納米管的形狀是一個像吸管一樣的微型圓筒,直徑只有頭發絲的千分之一,可用于太陽能電池、化學傳感器及強化復合材料等。目前納米管的重點研究
納米能源所摩擦納米發電機回收海水動能研究獲進展
利用海洋能源,是當今世界能源研究的前沿方向。據統計,世界范圍內海洋中的波浪能達700億千瓦,占全部海洋能量的94%,是各種海洋能量的主體。然而,一個多世紀以來,海洋波浪能開發成本高、規模小、經濟效益差,而陸地近海周期短、波高小、能流密度低等特征始終束縛著其大規模商業化開發利用和發展。新型、簡易、
國際納米摩擦學知名專家訪問蘭州化物所
9月13日,應中國工程院院士、固體潤滑國家重點實驗室學術委員會主任薛群基研究員邀請,國際納米摩擦學知名專家、美國俄亥俄大學生物納米技術與仿生學納米研究實驗室主任Bharat Bhushan教授,國際能源署先進材料委員會副主席、喬治華盛頓大學能源研究所所長Stephen Hsu教授
摩擦納米發電機可收集全向水波能
近日,中科院北京納米能源與系統研究所等機構研究人員開發了一種用于全向水波能收集的摩擦納米發電機。該設備可以通過共振效應實現對不同頻率水波能的有效收集,并在水波測試中獲得了良好的實驗結果。 5月26日,相關論文刊登于《焦耳》。 該論文通訊作者、中科院北京納米能源與系統研究所研究員王杰告訴《中國
納米能源所研制出三維正交編織摩擦納米發電織物
自充電可持續供能的摩擦納米發電機(TENG)是一類新興的能量收集器件,依據接觸起電和靜電感應的耦合作用原理,TENG能夠將機械能轉化為電能。TENG的低廉、高效、環保的特征和普遍適用性使其在小規模的機械能收集和大規模的能源發電方面都具有廣闊的發展前景;更重要的是,TENG在低頻和無規則機械能(如
制備出梯度納米結構降低合金摩擦系數
近日,中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家(聯合)實驗室盧柯研究組利用表面機械碾磨技術,在Cu-Ag合金表層制備出梯度納米結構。該結構在高載荷干摩擦過程中,顯著降低了Cu-Ag合金的干摩擦系數。相關研究已發表于《科學進展》。 機械運轉時材料之間的摩擦會造成能量的損耗、工作效率降低及部件壽命縮短。
技術突破!新型摩擦生電納米發電機問世
美國阿拉巴馬大學亨茨維爾分校科學家研制出了一種新型摩擦生電納米發電機,可為小型設備供電。該發電機使用石灰石膩子發電,與傳統摩擦發電方法相比,能節省大量成本。相關論文發表于最新一期美國化學會《ACS Omega》雜志。 研究示意圖 圖片來源:美國化學學會《ACS Omega》雜志 摩擦生電納
“水能摩擦納米發電機”海洋發電或成現實
國家“頂尖千人計劃”入選者、中國科學院外籍院士王中林領導的團隊研制出水能摩擦納米發電機,組網利用后或可實現每平方公里海面產生兆瓦級電能。海洋發電產生的能源或將超越水電等“綠色能源”。 據中科院納米能源與系統研究所介紹,如果將這些水能摩擦納米發電機結成網狀放置到海洋中,將會使海水無規則
納米能源所研制高靈敏度摩擦納米發電機用于睡眠監測
睡眠是人類重要的生理活動,良好的睡眠狀態是保證人們生活質量和工作效率的重要因素。近年來,隨著人們的健康意識日益提高,對常見的睡眠障礙的監控更加迫切。據統計,全球約有5%以上的人患有呼吸暫停綜合癥,這是一種睡眠時發生呼吸暫停的慢性疾病。睡眠中常見的打鼾、呼吸暫停以及引起的肢體多動是其主要表現。其患
摩擦納米發電機首次驅動靜電紡絲系統制造納米纖維
靜電紡絲是一種特殊的纖維制備技術,利用高壓靜電場對高分子溶液的擊穿作用來制備微納米纖維。靜電紡絲過程需要幾千伏甚至幾十千伏的高壓,所需電流小,僅為幾個微安。傳統的靜電紡絲電源大都依賴電力系統并需要一套繁重的升壓電路,限制了靜電紡絲的應用場景。實現靜電紡絲的自供能化具有重要意義。 摩擦納米發電機
多層集成摩擦納米發電機的研究取得重要進展
機械能以其大量存在、獲取方便和形式多樣等特點作為我們收集利用的優勢能源。基于壓電、靜電和電磁機制的機械能收集技術現已發展成熟并可用于以下應用領域:無線傳感系統、環境監測、生物醫學和電子設備等。作為我們生活環境中最常見的機械能形式之一,生物機械能由步行等人體運動產生,而這些能量往往被浪費掉了。如果
納米能源所首次利用摩擦效應高效能聲音發電
聲波無處不在,如人們所在的各種社交活動場所、機場、建筑工地和交通中都充斥著各種聲音。通常情況下,這些聲音被認為是污染我們生活環境的噪聲,雖然其提供的能量充滿我們整個環境,但往往被忽視和浪費掉。若能將這些能量收集并利用,將獲得一種嶄新的、可持續的能量源。目前,聲能采集還不普遍,與其他類型的能量相比
受魚群效應啟發,他們提出摩擦納米發電機陣列
安徽理工大學青年教師張生與中國礦業大學副教授許程課題組合作,基于魚群游動過程中個體間協同能量傳遞機理,提出了一種魚群效應摩擦納米發電機(TENGs)陣列,用于流體能量的捕獲與利用。這一設計策略不僅為TENGs陣列的優化布局提供新思路,也為陸地或水下多體協同運動編隊的設計等工程應用提供了重要技術支
納米能源所首次提出摩擦電子學新研究領域
最近,中國科學院北京納米能源與系統研究所王中林院士領導的研究小組將摩擦納米發電機與傳統場效應晶體管相結合,研制出接觸起電場效應晶體管,首次提出了摩擦電子學(Tribotronics)這一新的研究領域。相關研究成果于8月16日在線發表于ACS Nano(DOI: 10.1021/nn5039806
納米能源所開發生物全可吸收純天然材料摩擦納米發電機
日益增長的神經及心血管疾病對可植入醫療電子器件的需求越來越多,對其工作性能要求也越來越高。此類電子器件主要包括:心內壓傳感器、心臟起搏器、心臟除顫器、深腦/神經刺激器等。長期的體內植入對可植入醫療器件的體積、穩定性和生物相容性都有很高要求。現有可植入醫療電子器件的電源主要依賴于商業可充電及不可充
電荷補償機制實現摩擦納米發電機穩定超高電壓輸出
摩擦納米發電機(Triboelectric nanogenerator, TENG)被認為是一種高開路電壓的器件,并已應用于驅動離子源、等離子源、靜電紡絲及介電彈性體等,然而,要達到數千伏的高壓往往需要較大的器件面積、較高的摩擦力或者外加倍壓電路,并不能完全滿足實際應用的需求;此外,文獻中報道的
納米光子學和可再生能源國際會議在京召開
1月18至19日,由中科院物理所、中科院上海微系統與信息技術研究所(Co-sponsor)共同舉辦的“納米光子學和可再生能源國際會議”在中科院物理所召開,中科院物理所長王玉鵬到會致賀詞,上海微系統所長助理孫曉瑋研究員到會,并與國際太陽能電池研究單位?進行交流,易亞沙研究員主持了會議
海洋能摩擦納米發電網絡的能量管理研究獲進展
伴隨人類社會的發展,能源始終是關鍵和重要的話題,它是人類生產、生活中不可或缺的物質基礎。近年來,由化石燃料燃燒所導致的氣候惡化和能源危機引起了世界范圍內的關注。因此,當前急需尋找其他可再生的清潔能源。海洋波浪能儲量豐富,且幾乎不依賴于環境條件,是一種有望大規模應用的可再生能源。然而由于缺乏有效且
邁向綠色新能源的高效能摩擦納米發電機問世
近日,由中國科學院北京納米能源與系統研究所和美國佐治亞理工學院共同參與的科研團隊在王中林教授的帶領下,設計和制作出大功率的二維平面摩擦發電 機,并成功地展示了其通過收集環境中的機械能來實時驅動常規電子產品的能力。該高性能摩擦發電機開創了自驅動便攜式電子設備的實用化進程,并為在大范圍內 收
王中林院士團隊研制出“水能摩擦納米發電機”
記者3日從中國科學院獲悉,國家“頂尖千人計劃”入選者、中國科學院外籍院士王中林領導的團隊研制出水能摩擦納米發電機,組網利用后或可實現每平方公里海面產生兆瓦級電能。海洋發電產生的能源或將超越水電等“綠色能源”。 據中科院納米能源與系統研究所介紹,如果將這些水能摩擦納米發電機結成網狀
新一代恒流摩擦納米發電機研究獲進展
摩擦起電和靜電是一種非常普遍的現象,由于它很難被收集和利用,往往是被人們所忽略的一種能源形式。自從2012年中國科學院北京納米能源與系統研究所王中林發明摩擦納米發電機(TENG)以來,全世界的學者從各個方面對TENG進行了廣泛的研究。TENG作為一種能源器件得到實際應用的關鍵在于進一步提高功率密
ACS-Nano:可穿戴式醫療設備充電的摩擦納米發電機
近日,美國萊斯大學(Rice University)的科學家們研發出一種名為Triboelectric nanogenerator,可以對人體可穿戴式醫療設備進行充電的小型便攜式納米發電機,患者可以通過日常的活動對該發電機進行充電。相關研究成果以“Laser-Induced Graphene T
研發出對可穿戴式醫療設備充電的摩擦納米發電機
近日,美國萊斯大學(Rice University)的科學家們研發出一種名為Triboelectric nanogenerator,可以對人體可穿戴式醫療設備進行充電的小型便攜式納米發電機,患者可以通過日常的活動對該發電機進行充電。相關研究成果以“Laser-Induced Graphene T
摩擦納米發電機首次應用于高靈敏度質譜儀
目前,作為一種關鍵的分析技術,質譜分析已經被廣泛應用于生物醫藥、食品科學、國土安全、系統生物、藥物發現等領域。質譜分析是基于質量-電荷比(m/z)的分析方法,具有高靈敏度、高準確度、普遍適用等優勢。 在質譜分析中,離子化是將中性分子帶上電荷的關鍵的第一步。現在商用的離子化方法大多依靠直流(DC
摩擦摩擦,用衣服給手機充電不是夢
如果能用身上穿的衣物給手機充電,那該多好。但現在的方法無法就是在外套的背部放置太陽能電池板等“偽高科技”。在鞋子中放置動能回收設備來回收能量似乎是個不錯的想法,不過現在又有了新型的面料,它能挖掘出了我們人類通常不會喜歡的一種新的能量來源——靜電。 這種新型面料是由韓國成均館大學(Sungkyu
“納米光學和可再生能源國際研討會”在物理所召開
1月18日至19日“納米光學和可再生能源國際研討會”于在中科院物理所舉辦。研討會就如何利用納米光學技術增強太陽能電池的效能進行了深入探討,并尋找潛在的合作機會和融資機會。 1月18日,研討會在物理所D樓212報告廳揭開了序幕。物理所所長王玉鵬致開幕詞,對與會的專家學者表示歡迎
研究發現納米級摩擦效應可致電荷密度波附近能量高損
據物理學家組織網近日報道,由瑞士巴塞爾大學和英國華威大學、里雅斯特國際理論物理中心(ICTP)等研究機構組成的一個國際研究團隊,觀察到在電荷密度波附近的摩擦作用會引起較強的能量損失。這對于納米級摩擦的控制可能具有實際意義,特別是作為摩擦效應或可被調制為距離和電壓的一個函數。該研究成果已發表在科學