摩擦纳米发电机

目前，作为一种关键的分析技术，质谱分析已经被广泛应用于生物医药、食品科学、国土安全、系统生物、药物发现等领域。质谱分析是基于质量-电荷比(m/z)的分析方法,具有高灵敏度、高准确度、普遍适用等优势。　　在质谱分析中，离子化是将中性分子带上电荷的关键的第一步。现在商用的离子化方法大多依靠直流(DC)高压在离子源中将样品分子转化为气相离子。但是，在电离化过程中，离子的数量(Q)并不受电压(V)控制。因此，当前所有的离子化方法都没有实现对离子数量进行精确控制。而且，如果使用传统高压电源，绝大部分(99%)的电荷/电流以及离子是浪费掉的。因而，目前质谱分析在提高灵敏度、样品利用率以及占空比等发展方向上具有重大瓶颈。并且，传统使用的高压电源具有耗费高、难以携带、不安全等缺点。　　固定电荷量的高压输出恰好是摩擦纳米发电机(TENG)的一个本质特性。在佐治亚理工学院，中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士和Facundo Fernández教授共同指导下，李安寅博士和訾云龙博士组成了跨院系合作团队，用TENG驱动离子源，实现了离子源在电荷数量、正负极性、信号长短等诸多方面的精确控制。该工作为质谱分析提供了一个全新的可控参数，也是纳米发电机在大型分析仪器首次应用。相关工作开辟了崭新的研究和应用领域，并于近日发表于最新一期的Nature Nanotechnology [1]。(图1)。　　首先，该团队利用TENG成功实现了电喷雾离子化和等离子体放电离子化。由TENG提供的固定电荷量对离子化过程实现了前所未有的控制。该团队实现了纳库精度(nanoColoumb)的可控离子产生，并提出了相关的物理模型。通过TENG的驱动，离子脉冲的持续时间、频率、带电性都可以得到有效控制，并实现了最小化的样品消耗。TENG的微量电荷避免了质谱分析中DC高电压下常见的电晕放电现象，从而首次实现了超高电压(5-9千伏)纳电喷雾(nanoESI)。该方法提高在低浓度下的电喷雾离子源的灵敏度，并最大化样品的利用率。TENG驱动的离子化所实现的质谱分析被成功用于检测各种有机小分子和生物大分子，并达到了可以检测到几百个分子的灵敏度。TENG驱动的交流离子喷雾还被用于在绝缘表面进行沉积离子材料。　　该研究对于质谱分析和TENG两个领域的发展都具有开创性意义。　　首先，该研究首次实现了离子化过程中电荷数量的精确控制，为质谱分析带来了一个全新的可控参数，提高了分析精度，提供了分析非常少量样品的能力，为化学、生物检测的质谱方法的瓶颈难题提供了新的可能。并且，使用TENG可以使研究人员将喷雾时间与质谱分析时间同步起来，实现样品的最大化利用。　　同时，TENG取代了质谱设备上原有的离子喷雾电源，为小型质谱设备实现便携化并在极端条件下(例如军事或航天上)应用提供了可能。　　最后，该研究作为第一个将TENG用在设备仪器中的研究，证实了TENG作为提供高电压的一种简单、安全而有效的方法，为类似相关研究提供了思路，为TENG驱动不同仪器和过程从而实现“可控自驱动系统”奠定了基础。图1.TENG驱动离子化过程的示意图和电喷雾离子化过程的照片。长度单位：1毫米。图2.摩擦纳米发电机所产生的离子元用于分析极其微量的化学和生物样品，其精度可以达到几百个分子。　　原文链接：A. Li*, Y. Zi*, H. Guo, Z.L. Wang#, F.M. Fernández#, “TriboelectricNanogenerators for Sensitive Nano-Coulomb Molecular Mass Spectrometry”,Nature Nanotechnology, DOI: 10.1038/NNANO.2017.17 (2017).

据美国物理学家组织网3月30日(北京时间)报道，美国科学家今天宣布研发出了首个可商用的纳米发电机。研究人员称，这种柔性芯片可依靠人体运动，如手指的压力或脉搏的震动产生电力，有望让iPod等电子设备同电池说“拜拜”。 　　佐治亚理工学院教授王中林(音译)领导的科研团队在美国化学学会国家会议和展览大会上展示了该研究成果。他们通过按压位于两个手指之间的纳米发电机，分别给一个发光二极管(LED)灯泡和一个液晶显示屏(LCD)提供电力，以此证明了其在商业上的可行性。 　　这种纳米发电机由平放在弹性高分子薄膜衬底上的氧化锌纳米线和两端的电极构成，其技术关键——压电材料氧化锌纳米线能将机械能转化为电能。这些氧化锌纳米线的直径仅为头发丝宽度的1/500，王中林团队找到了一种方法，可以将数百万根氧化锌纳米线中的电荷捕捉起来并集合在一起。同时，他们也开发出了一种可让纳米线沉积在大小仅为邮票1/4的柔性高分子薄膜芯片上的新手段。 　　王中林表示，5个纳米发电机结合在一起，能产生3伏特的电压和1微安的电流，电压与两节普通的AA电池相当。从王中林2005年开始研究纳米发电机到现在，6年来，纳米发电机的输出功率提高了几千倍，输出电压提高了150倍。未来，人们可将很多纳米发电机组合在一起，为iPod和手机等电子设备提供电力。 　　科学家指出，纳米发电机产生的电力可以存储在电容器内，定期驱动传感器并无线传输电信号。而且，未来人们可以通过散步来激活放在鞋子内的纳米发电机，为手持电子设备提供电力 心脏跳动可为植入体内的胰岛素泵提供电力 甚至轻拂的微风都能让纳米发电机为探测环境的传感器提供电力。 　　王中林表示，他们的下一个目标是进一步提升纳米发电机的输出功率，并可能3—5年内最先在环境检测传感器上实现其商业运用。

在德国汉诺威举行的欧洲分布式能源展（Energy Decentral），公布了沼气产业最新动态，也汇集了当前最高科技的重磅产品。今天，小编就带大家盘点一下这个国际性专业展会上出现的沼气发电机企业，和大家一起感受一下，牛B轰轰的海外先进技术！ Agrikomp 1990年创立迄今，服务的沼气发电厂超过800个，总装机容量约250兆瓦。 MTU Onsite Energy 劳斯莱斯动力系统公司的核心品牌之一，拥有一个多世纪的柴油机工程经验，产品组合包括高达3250kW的柴油发电机组，高达2500kW的燃气废热发电系统和高达50000kW的燃气轮机。 GE Jenbacher 归属于克拉克能源公司（Clarke Energy），总部位于奥地利蒂罗尔州的Jenbach小镇，于1957年开始生产燃气发动机，包括热电联产厂使用的燃气发动机和集装箱式发电机组。这家公司的发动机号称领先同级效率高达47.8％，具有出色的燃油经济性。 MWM Mannheim-based公司旗下品牌，公司位于德国曼海姆，成立已超过140年之久，在天然气、沼气和其他特种气体的燃气发动机和发电机的开发和优化上经验丰富。 LIEBHERR（利勃海尔） 由汉斯利勃海尔在1949年创立，半个多世纪过去，这个家族企业已经发展成为公司集团，业务范围广泛，拥有大约 26000 名员工，在各大洲建立起 100 余家公司。值得一提的是，中国海尔就起源于德国利勃海尔引进国内的一个冰箱生产线项目，可以说，"德国海尔"是中国海尔的启蒙老师。 Sandfirden Technics 始于1947年，由经营船舶发动机、变速箱和舵机起家，后来渐渐从海洋工业积极拓展到更广泛的工业市场，并自主研发燃气发动机和发电机组。 2G能源股份公司 基于天然气、沼气、垃圾填埋气及氢气为燃料的分布式能源与热电联产燃气发动机厂商，成立于1995年，产品组合包括20?4000kW的发电机组。 Emission Partner 沼气并入天然气网，或用于车用燃料、发电、燃料电池等，一般都对沼气各组分有严格的要求。作为德国的沼气催化剂供应商，他们的使命，就是致力于为上面这些燃气发动机提供燃烧的优化方案。 看到最后一个，相信大家都有同感：沼气工程是一个有机整体，从厌氧发酵系统，到沼气提纯、沼气工程监测系统，再到热电联产机组，都是紧密地连结在一起，互相配合，不可分割的。 众所周知，德国在沼气技术发展和应用方面一直处于全球领先地位，并引领着整个新能源产业的发展。纵观我国沼气产业现状，一大差距就体现在沼气工程缺少必要的传感单元、缺乏可靠的控制系统、缺乏优化测控的模型算法，以及缺乏全面的工程系统统筹，这就使得我们的沼气工程大都停留在原生态。 拿汽车做类比，如果说全自动运行的燃气发电机组相当于汽车引擎，那么沼气工程监测系统就相当于汽车的电控总成，监测系统数据是汽车质量的直观表现，同样也是沼气工程运行状况的直接体现。 沼气及生物天然气工程作为能源和环保工程，需要从整个生产过程的有机整体考虑，需要有集中的测控系统支撑才能实现高效运行，而加强厌氧发酵、提纯过程的测控技术研究，也可以显著提高沼气和生物天然气工程的经济效益。 四方仪器是国内最早研发沼气工程远程监测系统的企业，其监测系统以自主研发的先进气体成分和流量传感器为依托，结合软件开发技术构建而成，目前已实现了多个省市沼气工程的远程监控。来源：微信公众号@沼气工程及其测控技术，转载请务必注明出处

style type=" text/css" .TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt } /style p 　　近年来，移动互联网和智能终端的快速发展刺激了智能传感技术在人机交互、人工智能和可穿戴设备等领域的研究。同时，由于场效应晶体管具有低成本和大规模化等特点，因而被广泛地应用于电子器件、人机交互和健康监测等领域。但传统场效应晶体管需要通过栅电极接入电信号用于传感和控制，栅电极的制备工艺复杂，容易损坏，在一定程度上限制了其在可穿戴智能器件上的发展。 /p p 　　2014年，中国科学院外籍院士、中科院北京纳米能源与系统研究所首席科学家王中林和研究员张弛率领的研究组，首次提出了摩擦电子学这一新的研究领域，利用摩擦产生的静电势作为门极信号来调控半导体中电传输与转化特性，可以用于信息传感和主动性控制，实现了各种人机交互式功能器件，如机电耦合逻辑电路、触控型电致发光、接触式机电存储、增强型光电转换、智能触摸开关、主动式触觉成像系统、电子皮肤、柔性透明晶体管等。近年来，摩擦电子学得到了国内外学者的广泛关注和跟踪研究，成为柔性电子学领域的研究热点。 /p p 　　近日，该科研团队与清华大学化学系副教授董桂芳团队合作，共同研发出一种无栅电极的柔性有机摩擦电子学晶体管。研究人员利用一个可移动摩擦层，直接与介电层接触起电，实现了对晶体管源漏电流的调控，该器件可用于传感触觉压力和磁场强度，能够实现21%Pa sup -1 /sup 和16%mT sup -1 /sup 的灵敏度，以及优于120ms的响应时间，具有良好的稳定性和耐久性。该器件基于介电层与外部直接接触起电来代替传统栅电压的传感机制，能够有效简化晶体管中栅电极的制备工艺，避免因器件弯曲造成的栅电极损坏，增加其作为传感器的稳定性和耐久性，建立了一种与外界环境刺激的直接交互机制，在人机界面、电子皮肤、可穿戴电子设备以及智能传感领域具有广阔的应用前景。 /p p 　　相关研究成果发表在 em ACS Nano /em 上。 /p p br/ /p p style=" text-align:center " img alt=" " oldsrc=" W020171116586287109024.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/uepic/bfe1a876-e48c-48ba-a1f0-60df2d550ca4.jpg" uploadpic=" W020171116586287109024.jpg" / /p p 　　(a) 无栅极摩擦电子学晶体管工作原理示意图。(b) 用于力磁传感的无栅极柔性摩擦电子学晶体管实物图。(c) 力磁传感工作原理示意图。(d) 不同压力下源漏电流的变化。(e) 不同磁场强度下源漏电流的变化。(f) 手指按压传感器控制LED灯亮度演示压力传感。(g) 磁铁接近传感器控制LED灯亮度演示磁场强度传感。 /p

心“动”来“电” 多根纤维组成的纳米纤维发电机示意图 　　也许在不久的未来，你一边走路一边就可为装在你口袋里的iPod充电，甚至你那怦怦跳动的心脏还能驱动便捷式血压传感器。美国研究人员在最新一期《自然纳米技术》杂志上报告说，他们创造出了第一种可实际使用的运动发电纳米器件，新的“纳米发电机”在受到挤压、弯曲或摇动的情况下能输出与一节AA电池几乎相同的电压，从而为研发出可自供电的电子器件敞开了大门。 　　先前，研究人员已开发出利用机械能为电子器件供电的器件，但此类运动发电纳米器件原型无法达到理想的电压，因此并不具备应用价值。2008年，研究人员就开发了一个可为手机供电的护腿，但是其尺寸越小，输出的电力也越小，无法实现为电池充电。迄今为止，研究人员一直未能展示出可为任何纳米或非纳米器件供电的基于纳米技术的发电机原型。 　　美国佐治亚理工学院的材料学家王中林和同事表示，他们已克服了输出功率太小的难题。王中林的实验室创造出了两种塑装的新型纳米发电机，每一种都特别薄且可弯曲，长度和厚度与一根回形针相仿。其关键部分是由晶状氧化锌制成的纳米线，氧化锌晶体是一种可将机械压力转化为电能的压电材料。每根纳米线的厚度为几百纳米。 　　其中一种发电器件的纳米线的外形酷似钉床，里面充填着塑料材料以增强其耐用性，这些塑料材料被夹在导电材料层之间。在研究人员轻轻挤压该纳米发电机时，其能产生0.24伏特的电压。这已足以驱动研究人员开发的两种不同的纳米传感器：一种用以测量流体的酸度 另一种用于探测紫外光。 　　另一种供电能力更强器件的纳米线看起来更像铁路枕木，搭在铬和金制成的相对轨道上。研究人员在一张薄片上安排了700个这样的轨道。当研究人员轻轻弯曲该纳米发电机时，其产生了超过1.26伏特的电压，这比先前创建的纳米发电机原型高出60倍，已接近标准碱性电池的1.5伏特。这个电压增加了其实际应用的可能性，譬如可在不用插座的情况下给手机电池充电。 　　与此前的器件相比，新型纳米发电机具有几大优势。首先，研究人员并没有像许多压电材料那样使用有毒的重金属，这使其是环境友好的，在体内使用时也更安全。其次，其可在低于水的沸点的温度条件下制成，这一温度远远低于制作标准电子器件所需的温度。此外，其还具有按比例放大制作的潜力，这将使其更为普及。 　　研究人员表示，器件的小型化是发展趋势，但光是将器件制作得小并不足够，还必须使其获得持续的电力供应以适应移动生活的需要。利用新型的纳米发电机，未来可将这些器件放置在任何环境中，这些器件将在无需电池的情况下独立地、可持续地工作。环境中的各种机械能，如潮汐运动、海波、机械振动、旗帜迎风飘扬、徒步者运动鞋的压力以及衣服的飘动等，在未来都可成为电力的来源。 　　王中林对建立运动发电的传感器网络颇感兴趣。他表示，未来的家中可能会有无数无形的传感器，其担负着探测家中是否着火、淹水或泄露有害气体的重任，一旦发现问题，这些传感器将向计算机发送无线信号，更重要的是，这些传感器根本不需要联至插座上进行充电或更换电池。 　　有关专家评价说，该项工作将会对纳米技术产生广泛影响，其首次为“无所不在”的未来电子世界提供了可能。 　　不过，研究人员也表示，纳米发电器件真正在衣服或手机中展现其魅力之前，还必须缩减尺寸，改善整体电力输出并增强其存储电力的能力，这将成为研究人员接下来需要面对的挑战。 　　该研究得到了美国国家科学基金会、国防部高级研究计划局和能源部的资助。

Solarbe(索比)光伏太阳能网讯：不管你是否相信，我们并不完全了解太阳能电池的工作原理，特别是有机薄膜太阳能电池。但最近加拿大、伦敦和塞浦路斯的科学家使用激光器，将一些光线引入来帮助制造更高效的太阳能电池板。 　　本周早些时候，来自蒙特利尔科学与技术设施委员会、英国伦敦帝国学院和塞浦路斯大学大学的科学家在《自然传播》上发表的一份新报告中解释他们的发现：&ldquo 我们的发现对机制理解所有的太阳能转换系统方面的分子细节的发电机制非常重要。&rdquo 第一作者，蒙特利尔大学Francoise Provencher称：&ldquo 我们几十年来致力理解有机光伏分子的工作原理图这一' 圣杯' ，终于取得重大进展。&rdquo 　　&ldquo 我们用飞秒激发拉曼光谱，&rdquo 来自科学和技术中央激光设施理事会的Tony Park说，&ldquo 飞秒激发拉曼光谱技术是一种先进的超快激光技术，它提供了在极快的化学反应里，化学键是如何变化的细节。分子与激光脉冲相互作用时，激光提供了分子的振动信息。&rdquo 　　Experimental setup used to map defect densities in organic thin films. A pulsed laser beam is used to raster-scan the material of interest, which is assembled in a field-effect geometry, allowing changes in current flow to be detected. The yellow zones indicate sites at which the defect density is particularly high. (Credit: Christian Westermeier) 　　表征薄膜电池表面活性层结构 　　由此获得的信息显示了太阳能电池中的分子演化过程。他们发现了两项重点：快速分子重排和极少量分子松弛和重组。重排或响应速度非常快 - 仅300飞秒(femtosecond)。研究人员表示，一飞秒相对于一秒的概念，就象是一秒相对于370万年。 　　&ldquo 在这些设备中，光吸收加速了电子和带正电荷物质的形成。最终要提供电力，这两个相互吸引的粒子就必须分开，电子必须离开。如果电子不能足够快地移开，则正电荷和负电荷就会简单地再结合，结果是什么变化也没有。太阳能设备的整体效率就在于正负电荷重新组合和分离的比例。&rdquo 斯塞浦路斯大学的Sophia Hayes解释说。 　　&ldquo 我们的研究结果为未来理解生产高效太阳能电池的系统的差别，或者理解那些系统应该有高发电效率却并没有表现出来的原因，提供了可能的路径。更多更深入的了解什么可行，什么不可行，对将来设计更好的太阳能电池将明显有益，&ldquo 蒙特利尔大学卡洛斯· 席尔瓦，也是这项研究的资深作者进一步表示。 　　慕尼黑Ludwig Maximilian大学Bert Nicket领导的科学家团队首次成功地用激光激发材料对有机薄膜太阳能电池的活性层进行了功能表征，&ldquo 我们已开发出一种方法用激光对材料进行光栅扫描，聚焦的光束通过旋转衰减器调制成不同的方式。这样我们就能够直接映射分布在有机薄膜上的缺陷空间分布，这是以前从未实现过的，&ldquo Christian Westermeier解释说。 　　太阳能电池通过光子激发分子产生自由电子和正电空穴，来将光能转换成电能。电荷载流子被电极捕获的时间和电池的活性层详细结构有关。原子规则排列中的缺陷会捕获载流子，也减少可用电流。新的映射方法使研究人员能够检测到与激光激发缺陷局部相关的电流变化。 　　该研究显示，在并五苯有机半导体中，这些缺陷往往集中在一定位置上。选择并五苯来实验，因为它是目前可用于有机半导体生产的导电最好的材料，理解这些表层热电的特别之处非常有意义。是什么在这些地方产生了缺陷?可能是由于化学污染，或是分子的排列不规则? 　　飞秒激发拉曼光谱这种新技术，为理解有机薄膜发电的深层机理提供了新的途径。

为鼓励中学生进行科技创新实践，北京科技大学19日举办&ldquo 纳米前沿进中学&rdquo 主题活动，为北京市第57中学学生普及纳米前沿技术及科学实验方法，培养学术科研兴趣。 　　活动上，高中生在博士生的帮助下了解并完成组装了纳米摩擦发电机器件，并通过扫描电子显微镜观察到了材料表面的纳米尺度形貌，对纳米材料的有了更直观的认识。据介绍，同学们还将在57中物理老师的指导下，将自己构建的原型器件的应用进一步拓展至自己的日常生活中。 　　据了解，此次活动由北京科技大学纳米材料与器件研究梯队党支部按照北京市委教育工委《关于开展2014年北京高校红色&ldquo 1+1&rdquo 活动的通知》的要求所举办。该梯队主要研究方向为纳米功能材料及器件、新能源材料与环境材料、计算材料学以及先进金属材料等。 　　北京科技大学纳米材料与器件研究梯队党支部书记康卓说：&ldquo 该活动目的在于通过实践纳米材料领域的基础实验、建立交流互助平台等一系列主题活动激发同学们的科研兴趣，展现高校科研学习生活状况，帮助高中生们树立求学梦想，发扬创新精神。&rdquo

9月29日上午，“中国科学院北京纳米能源与系统研究所科研进展汇报、合作签约暨园区建设项目开工仪式”在北京市怀柔区怀柔新城13街区项目现场举行。　　中共北京市怀柔区委书记齐静，北京市怀柔区区长常卫，中关村发展集团股份有限公司董事长许强，中关村发展集团股份有限公司总经理周云帆，中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林，北京中关村微纳能源投资有限公司董事长佘京学，北京市、怀柔区相关委办局，中关村发展集团股份有限公司，中国科学院及中国科学院北京分院有关领导、嘉宾及参建单位代表等200余人出席合作签约和项目开工仪式。　　为加快北京建设成为全国科技创新中心的步伐，北京市和中科院的各级部门在纳米能源所筹建过程特别是园区建设中给予大力支持。纳米能源作为一个超新的学科领域，以其原创的概念、变革性技术的发展和广阔的应用空间在短时间内就引起了全球科学家的关注。　　纳米能源技术成果惠民利民　　纳米能源所首席科学家、所长王中林院士介绍，纳米能源研究所以纳米能源与纳米系统核心技术为研发目标，在压电电子学、压电光电子学及摩擦纳米发电机等相关领域开展基础和应用基础研究。研究所设立材料物性、微纳能源、微纳系统、压电电子学、压电光电子和耦合传感等6个研究部，并重点建设纳米材料制备、纳米材料表征、微纳制造与加工、纳米生物与环境、纳米光电测量等5个技术支撑平台。　　据悉，在中国科学院和北京市的大力支持下，纳米能源所的科研工作取得了快速的发展。截至目前，已经发表了452篇学术论文，其中第一单位论文156篇，平均影响因子超过9 申请了251项中国专利，其中220项为发明专利，为配合后续产业化申请了31项实用新型专利 78项专利申请已获得授权，对于重要的技术提交了25项PCT国际专利申请。　　尤其在空气净化系统应用、自供能鞋用传感系统、自驱动尾气颗粒物净化系统、植入式纳米能源、自驱动植入式医疗器件和高安全性电子签名系统等方面取得显著成效。　　例如，在空气净化系统应用中，基于摩擦纳米发电机的空气净化系统，可以有效去除空气中的粉尘、颗粒物、以及吸附在颗粒物上的大肠杆菌、葡萄球菌等有害物质，具有不产生臭氧、风阻小、能耗低、无需更换耗材等优势。改善了城市的空气环境，提升了人民的健康水平。　　另外，在自供能鞋用传感系统中，利用摩擦纳米发电机，将人体行走的机械能转化为电能，利用这些电能，可以实现即时的发光或发热 同时，此部分电能可通过集成电路供给后端的传感器，再通过蓝牙通信模块与智能终端连接，从而形成一套自供能健康监测系统。　　此外，在高安全电子签名系统中，基于压电光电子学效应和复合微纳加工技术，首次研发出高分辨率、三维大规模压电发光二极管阵列器件，可同时记录施加应力的二维形状、每个像素点的力度，以及外力在不同像素点之间移动的速度，实现思维识别，显著提高了电子签名的安全性。　　建设纳米能源全球创新中心　　市政府副秘书长刘印春强调，纳米科技等新材料技术与信息技术、生物技术共同构成了当今世界高新技术的支柱。尤其是纳米科技，正以一个战略性新兴产业在崛起。随着在信息、能源、环境、生物医药等领域的应用研究日趋成熟，纳米科技逐步展现出广阔的商业前景。　　中国科学院北京纳米能源与系统研究所园区建设项目是北京市为落实与中国科学院联合引进王中林“顶尖千人”创新团队，共建纳米能源与系统研究所而设立。项目选址于怀柔雁栖经济技术开发区，将耗资10亿元，规划用地面积为4.47万平方米，总建筑面积为10.79万平方米，6.25万平方米的科研办公区容纳了纳米能源所的科研人员约900人。　　“纳米能源所的建立让中国，尤其是北京在该领域的发展取得了先机。经过4年多的努力，纳米能源所在学术研究上已经形成了具有国际引领地位的创新策源地，同时在应用技术方面也已经布局攻关，争取让该领域的首个产业化项目落地北京，为首都的发展做出贡献。怀柔园区的建设将为纳米能源所未来的科研创新和产业孵化进一步提供有力的保障和支持，让纳米能源科技起航怀柔、引领世界。”王中林如是说。　　据介绍，中试及产业孵化区将汇聚培育纳米科技及新能源、新材料的前沿创新创业企业及产业链上下游服务企业，打造国际顶尖的微纳科技成果转化试验田。未来建设成为集研发、展示、交流、产业转化等于一体的、国际一流纳米能源全球创新中心。　　助力打造怀柔科学城　　前不久，郭金龙书记和王安顺市长在北京市科技创新大会上强调，北京建设全国科技创新中心，一定要扎实推进中关村科学城、怀柔科学城、未来科技城建设 要把三大科技城建设放到科技创新全局的突出位置，形成标志性、示范性效应。　　9月28日，召开的“十三五”时期院市合作推进全国科技创新中心建设座谈会议上，北京市和中科院签订了“十三五”时期院市合作行动计划和共建怀柔科学城合作协议书。相关领导表示未来将集聚全球高端创新资源，围绕构建高精尖经济结构，打造世界知名科学中心，将北京建设成为具有全球影响力的科技创新中心。　　刘印春指出，北京市提出纳米科技和产业的发展目标，是要力争在2025年形成在全球纳米领域全面领跑的战略格局。一方面要有大量世界一流或者领先世界的研究成果涌现，另一方面有大量高水平的科研成果转化为产品。　　纳米能源与系统研究所园区建设此项目的开工及研究工作的开展，将共同推进纳米能源技术的转移转化和产业化工作，有助于加快技术创新，促进创新成果共享。也将吸引全球更多的纳米高端产业聚集北京，落户怀柔，助力打造怀柔科学城，为建设世界科技强国和全国科技创新中心做出新的更大的贡献。

p 　　日前，中科院科技战略咨询研究院国家纳米科学中心联合发布《纳米研究前沿分析报告》，报告内容显示，近年来，全球主要国家纳米技术研究投资不断加大，科研人员数量和相关企业数均大幅增加，在生物医药等新兴领域受到重视，并且纳米技术研究迈向新阶段，由单一的纳米材料制备和功能调控转向纳米技术的应用和商业化。 br/ /p p 　　报告选择了“锂电池”“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米仿生孔”“纳米安全性”“纳米催化”和“测量标准”9个前沿研究领域分别进行分析，其中，纳米检测研究主要围绕量子点、贵金属纳米簇、上转换材料等纳米探针等技术以及纳米生物传感器几个方面开展。纳米生物和医学检测技术的热点主要集中在用于分子影像诊断的纳米探针技术 在贵金属纳米簇纳米探针研究高被引论文主要以核苷酸作为保护模板合成荧光银纳米簇探针的研究，以增加其稳定性，并将其用于核苷酸、汞离子及蛋白等的生物检测。 /p p 　　在 “测量表征”部分，报告指出，纳米测量表征技术主要有两个发展方向，即光干涉测量技术和扫描纤维测量技术。该领域的研究前沿共涉及高被引论文153篇，研究内容包括光谱测量研究、电子显微测量研究以及利用多种表征手段研究纳米材料的表面/界面等。其中光谱测量研究对超分辨成像、纳米尺度磁共振研究、表面等离激元共振(SPR)以及表面增强拉曼光谱(SERS)四个研究方向进行了分析，指出当前各研究技术主要进展及研究内容。此外，报告中指出，原位透射电子显微镜(in situ TEM)技术实现了对物质在外部激励下的微结构响应行为的动态、原位实时观测。该方向的研究聚焦在利用原位透射电子显微镜技术对纳米电极材料的锂化和退锂化过程进行原位表征。 /p p style=" text-align: center " img width=" 305" height=" 329" title=" 2017931928553512.jpg" style=" width: 305px height: 329px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/352e77bf-1c41-43b7-adfd-897c393923f6.jpg" / /p p style=" text-align: center " 报告全文如下： /p p style=" text-align: center " 纳米研究前沿分析报告 /p p style=" text-align: center " 中国科学院科技战略咨询研究院 /p p style=" text-align: center " 国家纳米科学中心 /p p style=" text-align: center " 2017年8月 /p p 　　《纳米前沿分析报告》编写组 /p p 　　指导顾问 /p p 　　国家纳米科学中心 刘鸣华 /p p 　　总体设计 /p p 　　中国科学院科技战略咨询研究院 冷伏海 边文越 /p p 　　国家纳米科学中心 吴树仙 /p p 　　各国计划分析 /p p 　　中国科学院科技战略咨询研究院 张超星 /p p 　　研究前沿解读 /p p 　　中国科学院科技战略咨询研究院 王海名(锂电池、太阳能电池、测量表征) /p p 　　中国科学院科技战略咨询研究院 邢颖(纳米药物、纳米检测、仿生纳米孔、纳米安全性) /p p 　　中国科学院科技战略咨询研究院 边文越(纳米发电机、纳米催化) /p p 　　数据分析化与可视化图谱 /p p 　　中国科学院科技战略咨询研究院 李国鹏 王小梅 /p p style=" text-align: center " img width=" 323" height=" 330" title=" 1.jpg" style=" width: 323px height: 330px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/1f315276-e54e-4d26-9586-3f9e3d74714a.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 摘要 /strong /p p 　　纳米技术是具有广泛应用前景的战略性前沿技术。本研究采用内容分析、文献计量、图谱可视化等分析方法，结合专家和领域情报人员的研究，对美国、英国、法国、德国、俄罗斯、欧盟、日本、韩国、印度、澳大利亚以及我国纳米技术的战略规划和发展布局进行了调研分析 基于高被引论文的共被引关系，形成纳米技术前沿科学图谱，揭示了纳米技术的前沿方向，对比了主要国家的高被引论文数量 并选择了“锂电池”“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米仿生孔”“纳米安全性”“纳米催化”和“测量标准”9个前沿研究领域分别进行了分析解读。研究得出以下结论： /p p 　　1. 通过对比分析主要国家的纳米技术研发计划发现：(1)各国对纳米技术的信心普遍增强，资金投入和人员投入普遍加大 (2)各国将纳米技术列入促进国家经济发展和解决重要问题的关键技术领域，能源和生物医药等领域尤其受到重视 (3)纳米技术研发重心由最初单一的纳米材料制备和功能调控转向纳米材料的应用和商业化 (4)各国通过公共研发平台、产业园区等方式，促进产学研合作及与其他领域的融合 (5)各国纷纷开展环境、健康、安全和伦理、限制等方式，社会研究以及国际标准和规范的制定，促进纳米技术相关产业被社会接受 (6)各国普遍重视纳米技术的基础教育和高等教育。 /p p 　　2. 基于科睿唯安公司Essential Science Indicators数据库中的11814个研究前沿，筛选出纳米领域研究前沿1391个，综合考虑论文的被引用情况和发表时间，遴选出41个热点前沿和37个新兴前沿。1391个研究前沿涉及高被引论文6639篇，美国和中国高被引论文数量遥遥领先于其他国家。 /p p 　　3. 美国在“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米仿生孔”“纳米安全性”和“测量标准”7个前沿研究领域中高被引论文数量排名第一，在“锂电池”和“纳米催化”中高被引论文数量排名第二。我国在“锂电池”和“纳米催化”2个研究领域中高被引论文数量排名第一，在“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米安全性”5个研究领域中排名第二，在“测量标准”中排名第四，在“纳米仿生孔”方面还有待提高。 /p p 　　4. 我国在纳米科技领域已形成一批达到世界领跑水平的优势研究方向和优秀团队。例如中科院化学所、南开大学、华东理工大学、北京大学等机构在太阳能电池领域，中科院大连化物所、中科院上海高等研究院和上海科技大学等机构在高效合成低碳烯烃领域，均取得突出成果。 /p p 　　综观纳米研究的前沿分布和变化趋势，我们相信：纳米科技正在深入到科技与社会的变革领域，向绿色、健康等国际前沿和国家需求的大方向发展，中国在世界竞争格局中逐渐占据优势地位，并具有改变未来发展秩序的潜力。 /p p 　　由于数据研究和专业水平的限制，本报告可能有些观点有待商榷，恳请各位专家读者批评指正。 /p p style=" text-align: right " 　　《纳米研究前沿分析报告》编写组 /p p style=" text-align: right " 　　2017 年 7 月 /p p style=" text-align: right " 　　北京 /p p style=" text-align: center " strong 一 主要国家纳米研究计划分析 /strong /p p 　　2001年，美国率先制定了《国家纳米技术计划》，英国、德国、俄罗斯、欧盟、中国、日本、韩国、印度、澳大利亚等国家随后也制定了本国或本地区的纳米技术发展计划。进入本世纪第二个十年，各国纷纷对原有计划进行了更新和调整。 /p p 　　纵观各国纳米技术研发计划，既有共性又有各自的特色和侧重。共性之处至少包括以下6点：(1)对纳米技术的信心普遍增强，投资力度普遍加大，核心科研人员数量和相关企业数均大幅增加 (2)将纳米技术列入促进国家经济发展和解决关键问题的关键技术领域，在能源和生物医药等领域尤其受到重视 (3)研发重心由最初单一的纳米材料制备和功能调控转向纳米材料的应用和商业化，纳米技术的研究走向了新的阶段 (4)通过公共研发平台、产业园区等方式，促进产学研合作及与其他领域的融合，缩短从“提案”到“产业化”的时间 (5)开展EHS(环境、健康、安全)和ELSI(伦理、限制、社会课题)研究以及国际标准和规范(ISO、IEC)的制定，促进纳米技术新型产业被社会接受 (6)重视纳米技术的基础教育和高等教育。 /p p 　　在各自特色和侧重方面，首先各国计划的总体方向和实现目标不尽相同。作为纳米创新战略的领先者，美国的纳米战略和研究目标更为具体，近几年先后制定了关于碳纳米管研究、纳米纤维素商业化及纳米技术在水资源的可持续利用等使命导向型的研究计划。同时，其战略规划更致力于通过多学科融合解决一些重大挑战问题，例如2015年发布了《纳米技术引发的重大挑战：未来计算》项目。日本的战略规划强调利用纳米技术“尖端化”和“融合化”的已有成果，将那些能够应对社会需求的纳米技术进一步体系化，促进课题解决型研究的发展。韩国的战略规划在继续重视战略性纳米技术基础研究的前提下强调促进纳米技术产业化，实现信息技术融合型新兴产业、未来发展动力、整洁便利环境、健康长寿及安全放心的社会5大国家战略技术目标。德国的纳米研究计划将研究重点放在了对现有研究成果的有效转化上，希望借此能提高德国企业的竞争力。欧盟近几年的纳米技术战略计划侧重于石墨烯的研发和应用上，尤其是其在能源领域的应用。澳大利亚的纳米战略计划希望在已有研究实力基础之上实现能源、环境、健康、国家安全及振兴制造业等重大挑战性问题的解决。至于中国，除国家自然科学基金委外，其它相关机构没有设立单独针对纳米科学和技术的全谱规划。国家自然科学基金委的规划更偏重于基础研究，重在纳米制造和测量及机理/机制的研究，部分规划涉及应用领域，如能源、医药、环境等，但多数处于应用研究的最前端，离真正的商业化或者产业化还有较长距离。 /p p 　　其次，各国计划中具体研究方向/领域也存在着显著的区别。本文选取了生物、环境、能源、器件与制造、测量、仪器设备、标准与安全7个领域进行比较分析，发现如下特点。 /p p 　　1)生物领域：英国偏重于生物纳米技术的产业化，如建立纳米纤维的生产平台，设计纳米工厂等 中国较重视碳纳米材料的生物应用及具有免疫应答的生物医用材料的开发 澳大利亚偏重于人体仿生纳米器件的研究 印度希望利用纳米粒子开发抗虫害植物品种。俄罗斯、德国、韩国及欧盟等把纳米植入材料作为其重要的研究方向 美国、俄罗斯、澳大利亚、日本及印度等把纳米药物的靶向输送列为重点支持方向 美国、日本、德国等高度重视医学成像。 /p p 　　2)环境领域：欧盟和德国将CO2的捕获和利用作为重要的研究方向，英国更为关注纳米材料对环境的毒性研究，日本把放射性物质的去除技术作为其战略方向之一，韩国较为重视大气净化纳米催化剂研究，中国较为重视极端环境材料的研发。美国、俄罗斯、英国、澳大利亚、日本等高度重视纳米材料水处理技术。 /p p 　　3)能源领域：美国在纳米储能材料领域较为重视锂电池固体聚合物电解质、热自发电池等的研发，在纳米发电材料领域较为重视多孔固体氧化物燃料电池电解质及光伏发电增强材料的研发。欧盟重视柔性电池、轻型电存储及储氢系统的研发以及发展包括渗透能发电在内的新型可再生能源。俄罗斯较为重视太阳能电池、重型陶瓷磁铁及替代能源材料的研发，英国将研发重点放在了钙钛矿型电池模块化上，日本强调对高温超导输送电的研究，韩国主要部署了柔性电极、智能窗户及隔热元件等研究方向，澳大利亚较为重视安全动力电池和太阳能电池的研发，中国较为重视热电材料和长续航动力电池的研究。 /p p 　　4)器件与制造领域：美国、俄罗斯和欧盟都将纳米传感器的研发列为其战略研究方向，美国和中国都很重视芯片的研发，欧盟和中国都将柔性智能器件、非易失性存储器列入研究方向。美国较为重视软物质制造技术，俄罗斯较为重视基于忆阻器的电子元件，欧盟较为重视基于石墨烯的集成电路、等离子体光开关及晶体管的研发，中国较为重视极低功耗器件和电路、3D打印、硅基太赫兹技术等。 /p p 　　5)测量领域：美国关注异质材料的表征，欧盟重视选择性单分子探测，俄罗斯强调原子分辨率的材料表面成像系统，中国将重点研发具有极限分辨能力的表征和测量技术。 /p p 　　6)仪器设备领域：欧盟和韩国在柔性显示器方面均有战略部署。美国、德国、欧盟、韩国、澳大利亚等重视功能探测器/传感器(如分子探测器、光电探测器、感应传感器)研究。欧盟较为重视利用太赫兹技术的相关器件的研发，德国则较为重视危险物质探测和救援人员防护设备的研发，俄罗斯较为重视对纳米机器人的研究，中国将纳米绿色印刷和纳米刻蚀作为重要的研究方向。 /p p 　　7)标准与安全领域：美国强调了对石墨烯的监管及其对基因等的影响，德国重视应用纳米技术时的必要保护措施及对食品材料的创新研究，韩国提出要研究感染性生物物质检测与监测，中国更为重视纳米领域应用的重要标准和检测技术。美国、德国、韩国、中国关于纳米标准与安全领域的战略部署均涉及纳米材料的生物安全技术研究。 /p p style=" text-align: center " strong 二 国际纳米研究前沿分析 /strong /p p 　　(一)数据、方法论及可视化图谱 /p p 　　科睿唯安公司Essential Science Indicators(ESI)数据库基于高被引论文(Top 1%)之间的共被引关系，聚类形成若干高被引论文簇，每一簇包括研究主题相同或相近的若干篇高被引论文，形成一个“研究前沿”。本报告以ESI数据库中的11814个研究前沿为基础，通过文献检索、专家遴选等方法筛选出和纳米研究相关的研究前沿1391个，涉及高被引论文6639篇。ESI数据获取时间为2016年1月，高被引论文发表时间为2008-2015年。 /p p 　　为了可视化展现纳米研究前沿在全领域研究前沿中的分布，本报告以研究前沿为基本单元，基于文本向量空间相似性计算了研究前沿间的相似性，然后用OpenOrd布局算法将研究前沿映射到二维空间，得到基于研究前沿的科学全景图谱(图1)。图谱中的每个点代表一个研究前沿，研究前沿的相似度越高则点的距离越近。通过不同颜色区分研究前沿中纳米领域论文比例的高低。本报告发现，一般比例达到60%以上才能归为纳米领域研究前沿。图1基本反映了纳米研究前沿在全领域研究前沿中的分布情况。 /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/0c4e8849-3e3f-4814-9805-6f95164908c0.jpg" / /p p style=" text-align: center " br/ /p p 　　本报告对6639篇高被引论文的通讯作者国别情况进行了统计，如表1所示，美国和中国分居前两位，遥遥领先于其他国家。 /p p style=" text-align: center " img title=" 3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/7cdd8138-2a06-475d-8f6f-c68362f35e19.jpg" / /p p 　　国家纳米科学中心组织专家对1391个研究前沿进行了命名。本报告按照“纳米制造”“纳米能源”“纳米生物”“纳米测量”对其进行分类，结果如表2所示，可视化图谱如图 2 所示。 /p p style=" text-align: center " img title=" 4.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/3db71f97-64dd-48cc-a409-302d5560aa03.jpg" / /p p 　　本报告采用文献计量学方法从1391个纳米研究前沿中遴选出热点前沿41个和新兴前沿37个(详见附录)。热点前沿的遴选主要考虑前沿的施引文献数量。根据表1中的分类，对每个类(包括“其他”类)中的研究前沿按照施引文献总量进行排序，提取排在前10%的最具引文影响力的研究前沿，再根据高被引论文出版年的平均值重新排序，找出那些“最年轻”的研究前沿。每个类分别选出10个热点前沿(不足10个，取全部前10%)，共计41个热点前沿。新兴前沿的遴选主要考虑组成前沿的高被引论文的时效性。首先选取高被引论文平均出版年在2014年1月之后的研究前沿，然后根据总被引频次从高到低排序，选取被引频次在60次以上的研究前沿，共计37个新兴前沿。 /p p style=" text-align: center " img title=" 5.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/aae5bf9e-3913-4042-8484-f05ceaad5866.jpg" / /p p 　　(二)研究前沿分析解读 /p p 　　本报告从“纳米能源”“纳米生物”“纳米制造”“纳米测量”四个大类中选择了“锂电池”“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米仿生孔”“纳米安全性”“纳米催化”和“测量标准”9个前沿研究领域进行分析解读。每个领域包括若干个研究前沿。 /p p 　　1 锂电池 /p p 　　锂电池领域的研究前沿共涉及高被引论文413篇，研究内容主要围绕锂离子电池、聚合物锂电池、锂离子电池表征研究等。如表3所示，中国在该领域的高被引论文数量最多，具有显著的优势，美国和新加坡的高被引论文数量分列第2、3位。 /p p style=" text-align: center " img title=" 6.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/a015763d-1c43-4597-a61a-63bf7c6d2251.jpg" / /p p 　　(1)锂离子电池 /p p 　　a.负极材料 /p p 　　硅基材料由于具有高化容量、相对较低的充放电平台及储量丰富等优点，是目前负极材料的研究热点之一。在该研究方向上，斯坦福大学崔毅团队表现突出，设计制备了核壳、空心硅纳米球、中空硅纳米管、硅纳米线阵列等不同结构，进一步优化了其电化学性能。美国西北大学黄嘉兴研究团队的表现也较为抢眼，其研究聚焦在利用石墨烯改进硅基负极材料的相关性能。 /p p 　　常温下，锗拥有比硅更高的电子电导率和锂离子扩散率，因此锗是高功率锂离子电池负极材料强有力的候选者。目前，研究人员尝试制备各种锗纳米结构材料以改进其电极性能。韩国学者Park等获得了零维的空心锗纳米颗粒以及三维的多孔锗纳米颗粒，显示出较好的循环性能。 /p p 　　金属锡作为锂离子电池负极材料时的理论容量高达994 mAh/g，但其容量易迅速衰减、循环性能差。近年来研究人员开发出一系列纳米颗粒、纳米管、纳米片、纳米纤维、多孔结构等多种形貌的锡氧化物的合成与制备方法，显著改善了其循环性能和倍率性能。中国科学院、南京师范大学、上海交通大学、浙江大学等在该研究方向表现较为突出。 /p p 　　二氧化钛是有望替代石墨电极的锂离子电池理想负极材料。近年来，研究人员围绕不同形貌纳米结构的TiO2负极材料进行了大量的研究工作。新加坡南洋理工大学楼雄文研究团队在该方向表现突出，通过将TiO2和高导电性的石墨烯复合，获得了具有较高的可逆比容量、优异的循环和倍率性能的复合材料。复旦大学、中科院金属所、上海交通大学等均在该方向也取得了若干突破。 /p p 　　氧化铁由于其理论容量高、资源丰富、价格便宜等优势吸引了研究人员的极大关注。新加坡南洋理工大学楼雄文研究团队对α-Fe2O3应用于锂电池负极材料进行了大量研究，团队制备的α-Fe2O3纳米管、α-Fe2O3纳米盘，其中空和多孔的结构一方面增加了储锂空间，提高了嵌锂容量，另一方面对充放电过程中电极材料的体积变化均有缓解作用，从而显示出较优异的电化学性能。 /p p 　　其他获得了较多研究的可用作锂离子电池负极材料的金属氧化物还包括氧化钼、铜氧化物、氧化钴、氧化锰等。研究人员通过制备纳米结构的过渡金属氧化物、与导电聚合物复合、与金属复合等改善电极材料的电化学性能。浙江大学涂江平教授团队、新加坡南洋理工大学楼雄文团队、中科院物理所李泓研究员团队等均发表了多篇高被引研究论文。 /p p 　　石墨烯具有很高的杨氏模量和断裂强度，同时还具有很高的电导率和热导率、优异的电化学性能以及易功能化的表面，这些特点都使石墨烯成为锂离子电池负极材料的首先研究材料。中国在该领域表现突出，主要研究机构有南开大学、复旦大学、中科院化学所、国家纳米科学中心、中科院上海硅酸盐所、上海大学、浙江大学等。国外方面，美国西北大学、新加坡南洋理工大学、澳大利亚卧龙岗大学等也在该研究领域表现活跃。 /p p 　　二维MoS2纳米片作为锂离子电池负极材料时显示了较高的电化学储锂容量和较好的循环性能。中国研究人员在该领域较为活跃，浙江大学陈卫祥教授研究团队通过多种手段制备了MoS2/石墨烯复合材料并用作锂离子电池负极材料，不仅具有较高的可逆容量，而且其循环稳定性和倍率性能也十分优异。 /p p 　　b.正极材料 /p p 　　最具代表性的正极材料LiFePO4是目前锂离子电池正极材料研究的热点领域，研究人员致力于研究利用碳包覆、导电金属离子包覆、金属离子掺杂和电极材料纳米化等方法提高LiFePO4的性能。改性后LiFePO4的放电容量、高倍率放电性能、循环性能均获得了不同程度的提升。中国科学院、复旦大学、中南大学等国内研究机构在该领域表现活跃。 /p p 　　c.隔膜材料 /p p 　　该方向的高倍引论文集中在系统研究包含二氧化硅、三氧化二铝涂层的聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯等新型锂离子电池隔膜材料对锂离子电池的容量、循环性能和倍率放电性能的影响方面。韩国在该研究方向表现较为突出。 /p p 　　d.机理研究 /p p 　　随着锂离子电池研究的日益兴起，对锂离子电池电极材料机理的探索也愈发受到关注和重视。美国桑迪亚国家实验室黄建宇(已经全职加入燕山大学)研究团队在该领域的表现较为突出。浙江大学、中国科学院等在该领域也发表了多篇高被引论文，但多为合作研究。 /p p 　　e.柔性锂离子电池 /p p 　　中科院金属所、半导体所、中国科技大学、北京大学、中南大学、中山大学等在该方向的研究主要聚焦在利用石墨烯泡沫为集流体装载氧化铁和钛酸锂等材料改进柔性锂离子电池的性能以及开发基于碳纳米管的柔性电极材料等。 /p p 　　(2)锂硫电池 /p p 　　锂硫电池具有巨大理论容量和能量密度优势，但在实际应用中还存在室温下的电导率极低、充放电过程中正极硫材料容易流失等技术瓶颈。清华大学张强教授研究团队在锂硫电池领域表现最为突出，提出具有自分散特性的石墨烯-碳纳米管杂化物、柱撑石墨烯等纳米碳材料担载活性材料，进而获得高面容量的高效正极。加拿大滑铁卢大学Nazar团队、斯坦福大学崔毅团队、德克萨斯大学奥斯丁分校Manthiram团队较为活跃。 /p p 　　(3)锂空气电池 /p p 　　锂空气电池的能量密度预计高达600 Wh/kg，但面临稳定性、效率、实用性和安全性等挑战。麻省理工学院Yang S. H.研究团队通过化学气相沉积过程为存储固体氧化锂提供了更多孔隙，因此提升了锂空气电池的能量密度 开发出Au-Pt合金纳米催化剂，将锂空气电池的充放电效率提升至77%。 /p p 　　2 太阳能电池 /p p 　　太阳能电池领域的研究前沿共涉及高被引论文516篇，研究内容主要围绕量子点敏化太阳能电池、有机太阳能电池、无机太阳能电池等。如表4所示，美国在该领域的高被引论文数量最多，中国位列第二，与美国的差距较小。韩国、英国在高被引论文数量方面处于第二梯队，与美国和中国相比有明显差距。 /p p style=" text-align: center " img title=" 7.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/a8f769a9-0448-476c-9c0d-dac38577feb4.jpg" / /p p 　　太阳能电池按照制作材料和发展历程可以分成三代：第一代太阳能电池主要是单晶硅和多晶硅的硅基太阳能电池 第二代太阳能电池主要是非晶硅和多元化合物的薄膜太阳能电池，如GaAs、CdS、CdTe、铜铟镓硒等材料 第三代太阳能电池同时具有绿色环保、成本低廉、转化效率高等特点，主要包括有机聚合物太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点敏化太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等。 /p p 　　(1)量子点敏化太阳能电池 /p p 　　量子点敏化太阳能电池(QDSCs)因其制备成本低、工艺简单及量子点本身的优异性能(如尺寸效应、多激子效应)等优点，近年来受到广泛关注。加拿大多伦多大学Sargent E. H.研究小组、美国国家可再生能源实验室Nozik A. J.研究小组以及华东理工大学钟新华教授团队在该方面较为突出。2012年，Sargent小组实现了迄今为止红外量子点电池的最高能量转化效率7%。2013年，华东理工大学钟新华课题组合成了基于CdSeTe的量子点，获得了高达6.36%的光电转换效率。2015年，该团队通过对TiO2/CdSeTe表面依次沉积ZnS和SiO2，获得8.21%的认证效率。 /p p 　　(2)有机太阳能电池 /p p 　　a.钙钛矿太阳能电池 /p p 　　2013年以来，以钙钛矿相有机金属卤化物(CH3NH3PbX3(X = Cl、Br、I))作为吸光材料的薄膜太阳电池(简称钙钛矿太阳电池，PSCs)因其兼具较高的光电转换效率和潜在极低的制备成本等优点引起学术界的高度关注?PSCs光电转化效率的快速提高使得PSCs被Science评为2013年十大科学突破之一? /p p 　　瑞士洛桑联邦理工学院Grä tzel M、牛津大学Snaith, H. J.、韩国成均馆大学Park N. G.等研究团队在钙钛矿太阳能电池领域取得了一系列重大成果，目前在PSCs研究领域处于领先地位。2011年韩国成均馆大学Park课题组优化了TiO2表面和钙钛矿的制作工艺，将PSCs效率提高到6.5%?2012年牛津大学Snaith课题组提出了“介孔超结构太阳电池”的概念，使PSCs效率首次达到10.9%?2013年，Grä tzel课题组和牛津大学Snaith课题组将PSCs效率提高到15%和15.4%?年仅30余岁的牛津大学青年科学家Snaith也因此被Nature评为2013年十大科学人物之一。和英国、瑞士、韩国等相比，中国在该研究方向的高被引论文相对较少。 /p p 　　b.染料敏化太阳能电池 /p p 　　20世纪60年代，德国科学家Tributseh等首次发现了染料吸附在半导体上在一定条件下能产生电流，成为染料敏化太阳能电池的重要基础。 /p p 　　瑞士洛桑联邦理工学院的Grä tzel M为染料敏化太阳能电池领域的发展做出了一系列重要贡献。2011年，Grä tzel等制备出光电效率为12.3%的电池 2014年，课题组再次刷新染料敏化太阳能电池效率，达13%。除此之外，Grä tzel研究团队在染料光敏化剂、电极等方面也取得了一系列重大成果。中国研究人员在该领域也有突出表现，代表性的研究团队包括中国海洋大学唐群委团队、中山大学匡代彬团队、中科院长春应化所王鹏团队、大连理工大学马廷丽团队等。唐群委研究团队在导电聚合物方面做了很多有意义的工作，采用基于高氯酸掺杂的聚苯胺纳米颗粒制成染料敏化太阳能电池用对电极，获得了大于7%的光电转化效率。匡代彬研究团队在特殊形貌TiO2在染料敏化太阳能电池中的应用以及光电极研究方向取得了一系列成果。2009年，王鹏课题组率先研制出转化效率达9.8%的染料敏化太阳能电池。 /p p 　　c.聚合物太阳能电池 /p p 　　与硅基太阳能电池相比，聚合物太阳能电池具有器件结构简单、重量轻、可低成本大规模制备等突出优点。根据受体情况，聚合物太阳能电池可以划分为基于富勒烯受体的聚合物太阳能电池、基于非富勒烯小分子受体的聚合物太阳能电池、全聚合物太阳能电池等。 /p p 　　基于富勒烯的聚合物太阳能电池的研究主要集中在以受体材料C60衍生物PCBM和给体材料导电聚合物聚己基噻吩(P3HT)混合作为光活性层而形成的体相异质结结构。英国帝国理工学院、美国能源部、加州大学系统、斯坦福大学、中科院化学所李永舫院士等在该研究方向表现活跃。 /p p 　　发展高性能的非富勒烯受体是有机太阳能电池领域的挑战性难题。中国和美国是非富勒烯聚合物电池研究方向的主要研究国家。北京大学占肖卫团队率先提出了稠环电子受体的概念，设计合成了一系列高性能有机稠环电子受体材料，取得了一系列重大突破。2015年，该课题组报道了效率高达6.8%的非富勒烯聚合物太阳能电池。2016年，该团队报道的电池效率达9.6%，刷新了世界最高效率。中科院化学所侯建辉团队也是该研究方向最为活跃的研究团队之一。2016年，该研究团队在小面积非富勒烯型聚合物太阳能电池器件(13 mm2)中取得了创纪录的11.2%的能量转换效率，使非富勒烯型聚合物太阳能电池效率达到了富勒烯受体的最好水平。 /p p 　　在全聚合物太阳能电池方面，中科院化学所李永舫团队表现活跃。2015年，该团队将全聚合物太阳能电池的能量转换效率提高到8.27%。 /p p 　　除上述外，2016年，南开大学陈永胜研究团队利用寡聚物材料的互补吸光策略构建了一种具有宽光谱吸收特性的叠层有机太阳能电池器件，实现了12.7%的光电转化效率，创造了当时文献报道的有机/高分子太阳能电池光电转化效率的最高纪录。 /p p 　　(3)无机太阳能电池 /p p 　　a.表面等离激元(surface plasmon)增强太阳能电池 /p p 　　加州理工学院Atwater H. A.研究团队是该研究方向的主要开拓者。2010年，Atwater H. A.等指出在保证活性层厚度不增加的情况下等离激元纳米结构存在三种有效提高活性层吸收的光捕获策略。基于上述光捕获策略，表面等离激元太阳能电池己取得了很大进展，短路电流密度、功率转换效率等参数均实现了大幅提升。 /p p 　　b.化合物薄膜太阳能电池 /p p 　　薄膜太阳能电池的种类较多，主要类型包括碲化镉、砷化镓、铜铟硒(CIS)、铜铟镓硒(CIGS)、铜锌锡硫(CZTS)等薄膜太阳能电池。2010年，德国太阳能和氢能研究中心研究的铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池的光电转化率达到20.3%。2011年，美国国家可再生能源实验室研制的小面积GaAs薄膜太阳能电池实现了28.3%的光电转换效率。在该研究方向，美国的研究实力较为突出，知名研究机构包括加州大学系统、IBM公司、劳伦斯伯克利国家实验室等 中国科学院、香港中文大学、华东师范大学等国内机构也表现活跃。 /p p 　　3 纳米发电机 /p p 　　纳米发电机领域的研究前沿共涉及高被引论文有32篇，研究内容主要分布在摩擦纳米发电机和压电纳米发电机两个研究方向。如表5所示，该领域的高被引论文基本都来自美国，其中25篇来自美国佐治亚理工学院教授、中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林院士。 /p p style=" text-align: center " img title=" 8.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/da922adb-5e3b-471c-802a-76af5fc89ff2.jpg" / /p p 　　发电机原理主要有电磁、压电、热电和静电四种类型。纳米发电机主要采用压电和静电(即摩擦)两条技术路线。在纳米发电机发展过程中，王中林院士做出了重要开创性贡献。2006年，王中林课题组首次报道了压电纳米发电机，利用压电极化电荷和所产生的随时间变化的电场来驱动电子在电路中的流动。2012年，王中林课题组首次报道了摩擦纳米发电机，利用两种不同材料接触所产生的表面静电荷所导致的随时间变化的电场来驱动电子的流动。迄今为止，摩擦纳米发电机已发展至四种工作模式(垂直接触-分离、水平滑动、单电极、独立层)，输出功率密度从每平方米3.67毫瓦飙升至300多瓦，可将日常环境中的各种机械能转化为电能，作为微纳电源为微小型设备供电，作为自驱动传感器用于健康监测、生物传感、人机交互等。最近，王中林课题组致力于将摩擦纳米发电机用于收集海洋能，并首次用于设备仪器(质谱仪)中。除了应用研究，王中林院士还论证了纳米发电机的理论源头来自于麦克斯韦的位移电流的第二项，并由此推导出压电纳米发电机和摩擦纳米发电机的基本输运方程。 /p p 　　压电纳米发电机虽然发明较早，但过低的输出电流限制了其发展和应用。核心材料从最初的ZnO纳米线，正在朝BaTiO3、PZT等钙钛矿型材料、PVDF聚合物材料、MoS2等二维材料等方向发展，结构既有一维纳米线、纳米纤维，也有二维平面薄膜。 /p p 　　4 纳米药物 /p p 　　纳米药物领域的研究前沿共涉及高被引论文488篇，研究内容主要围绕纳米药物载体与药物递送、肿瘤治疗纳米药物、抗菌治疗纳米药物等。如表6所示，在高被引论文数量方面，美国最多，中国排名第二，美国和中国的表现明显优于其他国家。 /p p style=" text-align: center " img title=" 9.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/5cd9bca1-d697-42f2-bf61-6025eaa0f05f.jpg" / /p p 　　近年来，纳米材料和纳米技术越来越多地进入到临床应用阶段。经临床实践证实，根据纳米材料对肿瘤细胞和肿瘤组织靶向性的特性设计出的纳米药物能明显改善肿瘤治疗。其中，肿瘤光热治疗技术作为一种新型的治疗策略，已经在肿瘤治疗方面引起了高度关注。早期的光热治疗主要通过高热量来直接破坏、消除肿瘤细胞。近年来很多研究者发现这些纳米材料产生的热除具有直接杀伤肿瘤细胞的作用外，还可通过抑制肿瘤转移、克服化疗耐药从而发挥抗肿瘤作用。目前研究较多的光热材料以金纳米材料为主，研究内容主要围绕金纳米棒、金纳米笼等金纳米材料的肿瘤光热治疗，及光声成像-光控释放-光热治疗化疗等纳米金多手段多功能的诊疗一体化研究。2008年，美国佐治亚理工学院El-Sayed MA团队利用金纳米棒对小鼠鳞状上皮细胞癌进行等离激元光热治疗，论文被引521次。2012年，国家纳米科学中心陈春英和吴晓春团队把介孔二氧化硅包被的金纳米棒用于肿瘤的成像、化疗和热疗，论文被引395次。其他知名机构包括美国德克萨斯大学安德森癌症中心、美国华盛顿大学以及我国东华大学、苏州大学、哈尔滨工程大学和南京大学等。 /p p 　　纳米药物载体与药物递送方向近年发展迅速。主要用于药物载体的纳米材料包括纳米脂质体、聚合物胶束、纳米囊和纳米球、纳米磁性颗粒、介孔二氧化硅纳米粒等。氧化石墨烯具有良好的生物相容性、易于表面功能化，其巨大的比表面使它具有超高载药率。2008年美国斯坦福大学戴宏杰教授团队率先报道了利用氧化石墨烯作为难溶性含芳香结构抗癌药物的载体，其具有良好的水溶性，可用于难溶性药物的增溶，并可有效杀伤肿瘤细胞。两篇相关论文分别被引用达1789和1533次。其中介孔二氧化硅因多孔性、比表面积大、便于修饰性、毒性低等特点，得到广泛应用，具有极大的发展前景。相关核心论文主要围绕介孔二氧化硅的合成、特性及癌症治疗等生物医药应用。主要研究团队包括美国加州大学洛杉矶分校Zink Jeffrey I.和Nel Andre E.团队、美国西北大学Stoddart J. Fraser团队、中科院理化所唐芳琼团队、芬兰埃博学术大学Sahlgren Cecilia团队、美国新泽西州立大学Minko Tamara团队、美国爱荷华州立大学Vivero-Escoto Juan L.团队、福州大学杨黄浩团队、新加坡南洋理工大学Zhang Quan和Zhao Yanli团队等。其中Nel Andre E.团队关于siRNA修饰的负载抗癌药物的介孔二氧化硅纳米输运体系以克服肿瘤多重耐药性的研究被引用455次。 /p p 　　脂质体近年来也是给药系统研究领域中的研究热点，已经在许多方面显示出其潜在的应用价值，知名研究机构包括美国哈佛大学、美国德州大学奥斯丁分校、澳大利亚哥廷理工大学以及我国南京大学等。 /p p 　　5 纳米检测 /p p 　　纳米生物和医学检测领域的研究前沿共涉及高被引论文325篇，研究内容主要围绕量子点、贵金属纳米簇、上转换材料等纳米探针技术以及纳米生物传感器。如表7所示，在高被引论文数量方面，美国最多，中国排名第二，美国和中国的表现明显优于其他国家。 /p p style=" text-align: center " img title=" 10.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/0365a241-efc8-4e9c-9983-b06cc28a10a3.jpg" / /p p 　　纳米生物和医学检测技术的热点主要集中在用于分子影像诊断的纳米探针技术。纳米探针具有影像信号强度大、靶向效果好、代谢动力学可控等显著的优点。近年来，基于贵金属纳米材料(金、银等纳米颗粒)、量子点、上转换荧光纳米颗粒的荧光纳米探针迅速发展，成为纳米生物医学检测领域的前沿热点。 /p p 　　在贵金属纳米簇纳米探针研究方向上，高被引论文主要研究以核苷酸作为保护模板合成荧光银纳米簇探针，以增加其稳定性，并将其用于核苷酸、汞离子及蛋白等的生物检测。美国佐治亚理工学院Dickson Robert M.团队、美国阿拉莫斯国家实验室Martinez Jennifer S.团队和中国科学院长春应用化学所汪尔康院士团队在该研究方向较为突出。 /p p 　　在量子点纳米探针研究方向上，美国海军实验室生物分子科学工程中心Mattoussi Hedi、Medintz Igor L.团队的高被引论文主要研究量子点共振能量转移，斯坦福大学戴宏杰团队和中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所王强斌团队的高被引论文主要研究Ag2S量子点应用于近红外影像，福州大学池毓务团队的高被引论文主要研究功能化碳量子点，南开大学严秀平团队的高被引论文主要研究ZnS量子点。 /p p 　　在纳米生物传感器研究方向上，斯坦福大学鲍哲南团队、加州大学伯克利分校Javey Ali团队、首尔大学Pang Changhyun团队、中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张珽团队等主要研究用于电子皮肤压力传感的生物传感器，美国西北太平洋国家实验室林跃河团队、康涅狄格大学Rusling James F团队、中国西南大学袁若团队、清华大学李景虹团队、南京大学朱俊杰团队等主要研究免疫生物传感器。 /p p 　　6 仿生纳米孔 /p p 　　仿生纳米孔道领域的研究前沿共涉及高被引论文45篇，研究内容主要集中在利用纳米孔进行生物大分子分析识别的基础研究和应用研究。如表8所示，美国在该领域具有非常显著的研究优势，高被引论文有23篇，超过了总数的一半 英国和德国分别有8篇和4篇高被引论文，分列2、3位 中国只有1篇高被引论文。 /p p style=" text-align: center " img title=" 11.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/2243f232-b65a-43fb-ac1d-5ccbb557c644.jpg" / /p p 　　上世纪90年代，科学家提出了将单链DNA拉过蛋白孔，检测碱基穿过时电导的微小改变，进而实现纳米孔DNA测序的设想。进入21世纪后，越来越多的科研人员致力于该领域研究，让纳米孔测序成为现实，研究成果也逐步向商业实用方向迈进。开发的纳米孔类型主要包括生物纳米孔和固态纳米孔等，测序主要包括核酸测序(主要是DNA测序)和蛋白质分析等。 /p p 　　生物纳米孔利用天然生物学通道，如α-溶血素结构和耻垢分支杆菌孔蛋白A(MspA)等。牛津纳米孔技术(Oxford Nanpore)公司Bayley Hagan团队开发了可商业化的α-溶血素生物纳米孔。2009年，该公司发表论文《单分子纳米孔DNA连续碱基测序》，实现了碱基连续测定，准确度平均为99.8%。该文被引用677次，是本领域被引频次最高的论文。此后，牛津纳米孔技术公司推出了商业化的纳米孔测序仪——MinION和GridION。基于纳米孔的单分子DNA读取技术不再需要光学检测和同步的试剂洗脱过程，也被称为第四代测序技术，相比更早的测序技术有着更快的数据读取速度和更大的应用潜能。 /p p 　　2010年，美国华盛顿大学的Jens Gundlach首次证明，耻垢分支杆菌孔蛋白A可用于DNA测序，并与阿拉巴马大学微生物学家Michael Niederweis合作证明MspA孔隙结合“棘轮系统”便可读取短DNA序列。2012年，该团队又一次利用MspA和噬菌体Phi29聚合酶相结合，实现单核苷酸的分辨率和DNA易位控制，该成果推动了长期以来生物纳米孔遇到的两个主要障碍的解决。同年，美国加州大学圣克鲁兹分校Mark Akeson团队也利用MspA和Phi29聚合酶相结合，使DNA正向和反向棘轮以每秒2.5-40个核苷酸的速度通过纳米孔实现实时单核苷酸分辨率的检测。 /p p 　　生物纳米孔在稳定性、持久性等方面存在不足，难以满足持续的大规模测序的需求。随着微加工技术的不断进步，固态纳米孔应运而生。人工制备的固态纳米孔具有孔径稳定、物化性能良好、具有低成本、高读长、易集成等的优点，被认为是下一代纳米孔技术。固态纳米孔的材料主要是石墨烯、氮化硅、硅、金属氧化物等。 /p p 　　石墨烯在检测DNA上具有出色的潜力。哈佛大学Jene Golovchenko团队和美国麻省理工学院的研究人员2010年在nature上发表论文证实石墨烯可以制成人工膜材料进行DNA测序，指引了石墨烯纳米孔DNA检测的方向。哈佛大学Jene Golovchenko团队制备了与DNA分子的直径紧密匹配的石墨烯纳米孔，发现其对DNA具有非常好的灵敏度和分辨率。荷兰代尔夫特技术大学科维理纳米科学研究所的Dekker, C团队将石墨烯薄片放置在氮化硅膜的微孔上并使用电子束在石墨烯中钻出纳米尺寸的孔来获得纳米孔。在其他仿生纳米孔材料方面，德国慕尼黑工业大学、美国哥伦比亚大学的研究人员利用氮化硅修饰纳米孔，阿根廷拉普拉塔国立大学的研究人员利用聚(4-乙烯基吡啶)大分子构建块修饰固态纳米孔，瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员将亚纳米厚度的单层或几层厚的剥离的二硫化钼(MoS2)固定在氮化硅纳米孔上，均可以改善DNA的分析。 /p p 　　同时，纳米孔的检测物范围也不断扩大，从DNA发展到RNA、蛋白质、金纳米颗粒和有毒分子等的分析。如牛津大学Bayley Hagan团队、美国加州大学圣克鲁兹分校Mark Akeson团队和荷兰代尔夫特技术大学科维理纳米科学研究所的Dekker, C团队等利用生物纳米孔开展蛋白检测，研究的重点是蛋白质解折叠和易位问题。此外，美国宾夕法尼亚大学Drndic, M 和Wanunu, M团队利用薄的纳米孔快速检测小RNA分子。英国东英吉利大学利用牛津纳米孔技术公司开发的MinION纳米孔平台测序鉴定细菌抗生素抗性岛的位置和结构。 /p p 　　7 纳米安全性 /p p 　　纳米安全性领域的研究前沿共涉及高被引论文157篇，研究内容主要围绕纳米物质和生物体及环境的相互作用，着重研究纳米物质的物理化学特性等与生物学毒性效应之间的关系。如表9所示，美国在该领域的高被引论文数量最多，有59篇，明显高于其他国家 中国在该领域的高被引论文数量排在第2位，有25篇。 /p p style=" text-align: center " img title=" 12.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/a27bcb55-e522-465c-9c53-1b9e048af90f.jpg" / /p p 　　碳纳米管、介孔二氧化硅、石墨烯等纳米材料在医学检测、纳米药物递送、纳米治疗等方面开辟了新的应用途径。同时，关于其生物安全性、毒性的研究也逐渐引起关注。该领域研究前沿的高被引论文的主要分为两个研究方向：纳米材料对人体健康的风险研究和纳米材料的环境风险研究。健康风险研究主要围绕肺毒性、皮肤毒性、细胞毒性、生物相容性等，关注的主要纳米物质包括碳纳米管、纳米锌、纳米银、石墨烯、介孔纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和纳米金等。环境风险研究主要围绕环境释放、环境归趋、生态毒理学、生物降解、植物吸收等。 /p p 　　纳米银的毒性作用研究包括纳米银颗粒的细胞毒性、遗传毒性、发育毒性、炎症反应及毒性作用机制，纳米银在生物体内的分布动力学，纳米银对癌细胞系增殖和凋亡的影响等。新加坡国立大学Valiyaveettil S教授团队2009年发表的论文《银纳米粒子对人体细胞的细胞毒性和遗传毒性》被引用1153次。此外，韩国环境及商品检测研究所、美国空军研究实验室、荷兰国家公共卫生和环境研究院等研究机构也有高被引论文贡献。 /p p 　　碳纳米管的安全性研究包括单壁/多壁碳纳米管的生物相容性、体内分布循环、细胞内吞、慢性毒性、间皮损伤和致癌性、毒性的影响因素(如长度、尺寸依赖性)等。2008年，苏格兰爱丁堡大学Donaldson K团队研究发现石棉状长碳纳米管可能导致小鼠产生一种以往由石棉引起的恶性间皮瘤，该论文被引用1329次。此外，美国斯坦福大学、麻省理工大学和美国国家职业安全卫生研究所、德国巴斯夫公司和拜耳公司、我国北京大学等也有高被引论文贡献。 /p p 　　介孔二氧化硅材料的生物安全性研究包括介孔二氧化硅纳米材料的生物相容性、生物分布、细胞毒性和溶血活性的影响因素(如尺寸、形状、表面效应)等，中科院理化所唐芳琼团队表现较为突出。 /p p 　　纳米金颗粒的体内分布研究主要集中在金纳米颗粒在生物体内的分布、累积及粒径和表面电荷等影响因素研究，主要研究机构包括德国环境健康研究中心等。 /p p 　　纳米材料释放进入环境的估算与环境影响评价研究包括纳米材料在环境多介质中的分布、在环境中的排放、归趋建模等，主要研究机构包括瑞士联邦材料科学与技术实验室等。 /p p 　　氧化石墨烯的毒性作用及安全性评价研究集中在氧化石墨烯的毒性作用与生物安全性研究方面，来自中国和美国的研究机构比较活跃。 /p p 　　8 纳米催化 /p p 　　纳米催化领域的研究前沿共涉及高被引论文303篇，研究内容围绕纳米催化剂的制备和应用展开。如表10所示，我国在该领域的高被引论文数量排名第一，所占份额超过1/3，反映出我国近年来在纳米催化领域具有较强的研究优势。美国的高被引论文数量排名第二，所占比例接近1/4。其余国家高被引论文数量相对较少。 /p p style=" text-align: center " img title=" 13.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/f3cdaa70-dee7-4b77-841d-bb6d01fe75d1.jpg" / /p p 　　纳米催化剂通常由活性组分和载体两部分组成。常见的活性组分包括金属(及其化合物)、半导体、碳基材料(石墨烯、碳纳米管、石墨相C3N4等)等。尺寸、形貌、结构、组成等是影响活性组分催化活性的重要因素。出于成本考虑，活性组分的总体研究趋势是在保证活性的前提下，尽量减少贵金属的使用，用储量丰富、价格低廉的普通金属或者非金属材料替代贵金属。常用的载体包括氧化物(SiO2、TiO2、Fe3O4等)、碳基材料(石墨烯、碳纳米管、石墨相C3N4等)、多孔材料(沸石、介孔材料、金属有机框架化合物等)等。载体不仅为活性组分高度分散提供了表面，而且还可以参与催化过程，例如促进光生电荷分离等。对于多孔载体，孔道的限域可以起到择形催化作用。由于易于分离回收，磁性可回收载体近年发展迅速。 /p p 　　纳米催化的特点介于均相催化和非均相催化之间。中科院大连化物所张涛院士团队首次发现单原子催化剂具有与均相催化剂相当的活性，从实验上证明单原子可能成为沟通均相催化与多相催化的桥梁。 /p p 　　纳米催化的反应类型大致分为传统催化、电催化和光催化三类。在传统催化中，C1化学占据重要位置，包括费托合成、甲烷转化、CO氧化、CO2还原、甲醇氧化等。近年来，我国C1化学取得一系列重大突破。中科院大连化物所包信和院士团队构建了硅化物晶格限域的单中心铁催化剂，成功地实现了甲烷在无氧条件下选择活化，一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。包信和院士团队还利用自主研发的新型复合催化剂，创造性地将煤气化产生的合成气高选择性地直接转化为低碳烯烃，乙烯、丙烯和丁烯的选择性大于80%，突破了费托合成低碳烯烃选择性最高58%的极限。中国科学院上海高等研究院和上海科技大学联合科研团队自主研发了暴露面为{101}和{020}晶面的Co2C纳米平行六面体结构催化剂，实现了温和条件下(250 oC、1~5个大气压)合成气高选择性直接制备烯烃，低碳烯烃选择性可达60%，总烯烃选择性高达80%以上，烯/烷比可高达30以上。 /p p 　　在电催化中，燃料电池和金属-空气电池的阴极氧还原反应是研究重点之一。铂是重要的氧还原反应电催化剂。受铂成本高等缺点影响，催化剂一方面朝着减少铂的用量方向发展，采用二元或三元合金的形式，例如Pt-Fe、Pt-Co、Pt-Fe-Cu等。另一方面朝着非铂催化剂方向发展，例如钯及其合金，以及氮掺杂的碳材料(石墨烯、碳纳米管)等。电解水是另一类重要的电催化反应，新型析氢催化剂包括硫化钼化合物(MoS2、MoS3等)、氮掺杂的碳纳米管封装的金属催化剂等，新型析氧催化剂包括氮掺杂的石墨烯等。美国斯坦福大学戴宏杰团队制备的Co3O4/氮掺杂石墨烯电催化剂同时具有很高的氧还原和析氧活性，文章被引次数超过1900次。二氧化碳的转化也是研究热点，中国科学技术大学谢毅院士团队采用新型钴基电催化剂，将二氧化碳高效清洁转化为液体燃料，得到国际同行高度评价。 /p p 　　在光催化中，水和空气中污染物的降解是研究重点之一，常用的催化剂包括TiO2等半导体、BiOX(X = Cl, Br, I)、Ag/AgX(X = Cl, Br, I)、石墨相C3N4等。二氧化碳还原制甲烷、甲醇等碳氢燃料正处于研究热点，在减少温室气体的同时还可提供替代能源，常用催化剂包括TiO2等半导体、Ag/AgX(X = Cl, Br, I)、金属有机框架化合物、石墨烯、石墨相C3N4等。光解水一直是光催化研究的重要课题，国家纳米科学中心宫建茹研究员和武汉理工大学余家国教授合作制备的石墨烯负载CdS光解水制氢催化剂很受高度关注，文章被引次数超过1000次。 /p p 　　9 测量表征 /p p 　　纳米测量表征技术主要是指纳米尺度和精度的测量技术。近十几年来，随着测量技术的飞速发展，至今已经出现了多种可以实现纳米测量的技术和仪器。近期纳米级测量技术主要有两个发展方向，即光干涉测量技术和扫描显微测量技术。 /p p 　　纳米测量表征领域的研究前沿共涉及高被引论文153篇，研究内容包括光谱测量研究、电子显微测量研究以及利用多种表征手段研究纳米材料的表面/界面等。如表11所示，美国在该领域的高被引论文数量最多，德国和英国分列第2、3位，中国在高被引论述数量方面与美国相比有明显差距。 /p p style=" text-align: center " img title=" 14.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/56982b05-3f35-4980-9181-8f1f4a45162e.jpg" / /p p 　　(1)光谱测量研究 /p p 　　a.超分辨成像 /p p 　　近年来随着超分辨荧光显微术的兴起，研究人员研制了多种突破衍射极限的超分辨光学显微镜，分辨率可达约20 nm左右，某些情况下甚至可小于2 nm。这些超分辨显微镜主要分为两类：一类以Stefan W. Hell发明的受激辐射耗尽(STED)显微镜为代表，通过调制光照明方式来实现超分辨 另一类是基于单分子定位的超分辨显微镜，通过对具有光开关功能的荧光基团进行单分子成像和定位而实现，光活化定位显微术(PALM)技术、随机光学重构显微术(STORM)技术、荧光活化定位显微术(fPALM)技术均是这一技术方向的研究热点。2014年诺贝尔化学奖授予发展超分辨率荧光显微成像技术的3位科学家，分别是美国霍华德· 休斯医学研究所教授Eric Betzig(PALM技术)、德国马克斯普朗克生物物理化学研究所教授Stefan W. Hell(STED技术)和美国斯坦福大学教授William E. Moerner。 /p p 　　b.纳米尺度磁共振研究 /p p 　　当前通用的磁共振谱仪受制于探测方式，其成像分辨率仅为毫米级。纳米尺度弱磁探测技术将磁共振技术的研究对象推进到单分子，成像分辨率提升至纳米级。 /p p 　　2008年，德国斯图加特大学Wrachtrup团队和美国哈佛大学Lukin团队首次报道了利用金刚石中的氮-空位色心(NV)进行纳米尺度弱磁探测的工作，开创了纳米测磁研究方向。此外，哈佛大学Yacoby研究团队、Walsworth研究团队，中国科技大学杜江峰研究团队均是该方向中最为活跃的研究团队。2008年以来，杜江峰研究团队陆续取得了微波场的百纳米级分辨率矢量重构、绘制世界首张单个生物分子的磁共振谱等重大研究突破。 /p p 　　c.表面等离激元共振(SPR) /p p 　　光(或电磁波)与金属纳米粒子相互作用能够在纳米尺度范围聚焦很强的电磁能量，突破传统光学中的衍射极限，即表面等离激元共振(SPR)现象。该方向的研究主要集中在氧化钨、硫化铜、硒化铜、金纳米颗粒、多种胶体纳米颗粒的表面等离激元共振和局域表面等离激元共振性质研究以及基于表面等离激元光镊系统对金属纳米颗粒和生物分子的稳定捕获和动态操控能力研究等。 /p p 　　d.表面增强拉曼光谱(SERS) /p p 　　当分子接近或吸附在贵金属纳米材料表面时，其拉曼信号能被放大多个数量级，因此近年来表面增强拉曼光谱(SERS)作为一种快速、灵敏的检测技术已获得广泛认可。该方向的研究主要聚焦在基于纳米材料(主要是金纳米粒子)的拉曼基底的研发以及SERS在生物检测领域的应用。美国杜克大学和西班牙维戈大学在该方向研究较为活跃。 /p p 　　(2)电子显微测量研究 /p p 　　原位透射电子显微镜(in situ TEM)技术实现了对物质在外部激励下的微结构响应行为的动态、原位实时观测。该方向的研究聚焦在利用原位透射电子显微镜技术对纳米电极材料的锂化和退锂化过程进行原位表征。美国能源部桑迪亚国家实验室黄建宇(已经全职加入燕山大学)研究团队在该研究方向非常活跃。黄建宇等人首次实现了在透射电子显微镜下搭建锂离子电池体系，研究纳米线在锂化过程中的形貌变化和作为锂离子电池电极的锂化机理。此外，桑迪亚国家实验室Liu Xiao Hua团队、佐治亚理工朱廷研究团队等也是该领域中的重要研究队伍。 /p p style=" text-align: center " strong 三 总结 /strong /p p 　　本报告通过纳米领域各国发展规划调研和文献计量分析，结合领域情报人员的研究，得出以下发现。 /p p 　　1.通过对比分析美国、英国、法国、德国、俄罗斯、欧盟、日本、韩国、印度、澳大利亚以及我国的纳米技术研发计划，发现各国规划具有以下共同之处：(1)对纳米技术的信心普遍增强，投资力度普遍加大，核心科研人员数量和相关企业数均大幅增加 (2)将纳米技术列入促进国家经济发展和解决关键问题的关键技术领域，在能源和生物医药等领域尤其受到重视 (3)研发重心由最初单一的纳米材料制备和功能调控转向纳米材料的应用和商业化，纳米技术的研究走向了新的阶段 (4)通过公共研发平台、产业园区等方式，促进产学研合作及与其他领域的融合，缩短从“提案”到“产业化”的时间 (5)开展EHS(环境、健康、安全)和ELSI(伦理、限制、社会课题)研究以及国际标准和规范(ISO、IEC)的制定，促进纳米技术相关产业被社会接受 (6)重视纳米技术的基础教育和高等教育。 /p p 　　2.基于科睿唯安公司Essential Science Indicators(ESI)数据库中的11814个研究前沿，通过文献检索、专家遴选等方法筛选出和纳米研究相关的研究前沿1391个，涉及高被引论文6639篇(2008-2015年)。在高被引论文数量方面，美国和中国分居前两位，遥遥领先于其他国家。综合考虑论文的被引用情况和发表时间，从1391个纳米研究前沿中遴选出41个热点前沿和37个新兴前沿。 /p p 　　3.选择了“锂电池”“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米仿生孔”“纳米安全性”“纳米催化”和“测量标准”9个前沿研究领域进行分析解读(每个研究领域包括若干研究前沿)。在高被引论文数量方面，美国在“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米仿生孔”“纳米安全性”和“测量标准”7个研究领域中排名第一，在“锂电池”和“纳米催化”中排名第二。我国在“锂电池”和“纳米催化”2个研究领域中排名第一，在“太阳能电池”“纳米发电机”“纳米药物”“纳米检测”“纳米安全性”5个研究领域中排名第二，在“测量标准”中排名第四，在“纳米仿生孔”中未进入前五。 /p p 　　4.我国在纳米科技领域已形成一批达到世界领跑水平的优势研究方向和优秀团队。例如，(1)太阳能电池：中科院化学所侯建辉研究员团队2016年在小面积非富勒烯型聚合物太阳能电池器件中取得了创纪录的11.2%的能量转换效率，使非富勒烯型聚合物太阳能电池效率达到了富勒烯受体的最好水平 南开大学陈永胜教授团队2016年创造了文献报道的有机/高分子太阳能电池光电转化效率的最高纪录12.7% 华东理工大学钟新华教授团队2016年创造了量子点太阳能电池11.6%的效率纪录 此外北京大学占肖卫教授团队、中科院化学所李永舫院士团队等也非常突出 (2)C1化学：中科院大连化物所包信和院士团队成功实现了甲烷在无氧条件下选择活化，一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品 包信和院士团队还将煤气化产生的合成气高选择性地直接转化为低碳烯烃 中科院上海高等研究院和上海科技大学联合科研团队实现了温和条件下合成气高选择性直接制备烯烃。 /p p style=" text-align: center " img title=" 16.jpg" style=" float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/7ccf6bd2-a199-48d2-b5e2-0463b0cc3250.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 17.jpg" style=" float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/7e7cbd3e-2fd7-4133-807c-24fc724a168f.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 18.jpg" style=" float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/7f112894-a87a-42bc-a301-4167dc4ed390.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 19.jpg" style=" float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/525cea15-325d-4835-a31b-7645b644efe4.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 20.jpg" style=" float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/50f984fa-490e-4a0c-85f7-56228a3595a5.jpg" / /p p style=" text-align: center " br/ /p

随着科学技术的发展,我公司的技术和产品也在不断成熟和创新, 越来越多的客户对我公司的产品有所了解并相信我公司的技术水平，我公司将以不断开拓创新的企业精神保持产品质量的优先，产品质量是品牌价值的基石，没有质量就没有名牌。在此上海倾技仪器仪表科技有限公司声明：“倾技仪器公司将会以倾技品牌的产品奉献给更多的客户！”希望我司与中国长江动力集团武汉汽轮发电机厂在以后的合作中双方能够积极沟通，共创辉煌。我司也会秉持公司理念，做好产品的严格把关，为新老客服竭诚服务。在此感谢中国长江动力集团武汉汽轮发电机厂对本公司的信任与支持。再次热烈祝贺我司与中国长江动力集团武汉汽轮发电机厂合作成功！中国长江动力公司（集团）-武汉汽轮发电机厂-由国有资产管理部门授权经营并具有外经贸自主经营权，是全国唯一一家既生产火力发电机组又生产水力发电机组的企业。长动核心企业武汉汽轮发电机厂始建于1958年，是原机械工业部定点生产热电联供汽轮发电机组的专业厂家，根据国家体改委《股份有限公司规范意见》现改制为武汉汽轮电机股份有限公司。

研究背景电性能、输出稳定性和使用舒适性是可穿戴发电机快速发展的三个重要指标。然而，能够同时简单改善上述三个指标的研究却很少。鉴于此，通过简单的自组装多孔结构的创建，设计了一种仿生Trimurti聚偏二氟乙烯(PVDF)摩擦材料，具有卓越的电气性能，在高环境湿度下的优异输出稳定性，以及在出汗条件下增加使用舒适性。 实验步骤1、将PVDF (Alfa Aesar)溶于DMSO和丙酮(DMSO体积分数为20%、40%、60%、80%和100%)的混合物中，在50℃下制备14 wt%聚合物溶液。2、针接15kv正电压直流电源。将转速为20rpm、覆有铝箔的鼓式收集器与2.5 kV负压直流电源连接，放置于离针尖8cm处，收集带电射流，即潮湿的前驱体。3、潮湿的前驱体在室温下干燥，形成干燥的PVDF垫(图1c)。将厚度约为12 μm的PVDF干燥垫从铝箔上剥离，切成方形垫(图1d)。4、在室温下，在超声下将碾磨过的用作牺牲模板的Na2CO3微粒掺入14 wt％PVDF / DMF溶液中2 h，掺杂的重量百分比为33％。将获得的前体混合物以600 rpm的转速旋涂在晶圆上10秒钟。5、在室温下干燥5分钟后，通过超声清洗并使用去离子水去除复合膜中的牺牲模板，然后将膜在80℃下干燥3小时。 PVDF垫上下表面的SEM图像和水接触角示意图。

近日，中国科学技术大学徐铜文、杨正金团队与合作者设计了一类新型离子膜，首次实现膜内近似无摩擦的离子传导，有望应用于能源转化、大规模储能以及分布式发电等领域。相关研究成果论文4月26日发表于《自然》杂志。　　离子膜是液流电池、燃料电池等电化学器件或装备的关键部件，传统离子膜普遍存在吸水后容易发生溶胀变形、结构疏松等问题，特别是长时间使用后，可能会发生结构老化、性能下降。中国科大研究团队经过多年研究，创新性地设计了一种具有贯通亚纳米离子通道的微孔框架离子膜材料，同时在通道中进行了化学修饰，不仅解决了传统离子膜材料中离子通道老化和吸水溶胀问题，还兼具高选择性和高传导率，离子传输更加迅速，在膜内实现了近似无摩擦传导。使用该膜组装的液流电池，充放电电流密度可以达到每平方厘米500毫安，是当前普遍报道值的5倍以上。　　审稿人认为，这种离子膜在液流电池中展示出了非凡的性能，与迄今为止使用的最好的膜相比，此类离子膜的性能显著提高。研究人员表示，该成果涉及的微孔框架离子膜的设计理念，还可拓展至其他功能化框架聚合物膜，并以此为基础进行高性能膜材料的定向设计。　　中国科大研发的这种国产离子膜有望大幅提升液流电池等储能装备的效率，在我国太阳能、风能等新能源的储能领域得到广泛应用。目前，项目孵化的特种离子膜产品已申请中国发明专利，研究人员正加紧实现该型离子膜的量产。

2011年11月5-8日，第十届全国摩擦学大会在武汉科技会展中心隆重召开。本届会议由中国机械工程学会摩擦学分会主办。会议通过学术活动和产品展示交流我国摩擦学界在摩擦学研究和应用方面取得的最新成果。德祥科技有限公司携两大独家代理产品参展。主要展出的产品系列：美国斯派超Spectro Inc.油品监测仪器和海思创Hysitron纳米力学测试仪。 德祥科技有限公司作为Spectro Inc.(斯派超)和Hysitron（海思创）产品在中国的独家代理商，公司技术人员与参会的专家学者积极交流，为行业内研究者提供精确、可靠、方便的油品监测和材料微纳尺度力学分析测试。 技术人员与客户积极交流 美国斯派超Spectro Inc. 29年来一直致力于工业摩擦磨损监测系统的研发与生产。能提供全套的&ldquo 工业摩擦磨损监测系统&rdquo 和全套&ldquo 油品质量监测系统&rdquo 。 客户遍及军队、石化企业、发电厂、矿山、民航、铁路、船运、发动机制造行业、钢铁行业等。油料光谱仪光谱分析仪Spectroil M是*获得美国三军JOAP认证的产品；与Lockheed Martin战术防备系统和海军研究实验室合作研发了自动磨损颗粒分析仪LaserNet Fines，其集颗粒计数，形态识别，粘度分析于一体，极大地增强油液监测预防维护系统的能力；手持式红外油品状态监测仪FluidScan及便携式快速运动粘度计SpectroVisc Q3000，可以随时随地方便快捷的进行现场油品监测。 海思创力学测试技术展台 Hysitron（海思创）公司是*的纳米力学检测仪器的设计和制造商，其TI-750、TI-950纳米力学测试系统及配合原子力显微镜的TS 75纳米压痕仪具有压痕测试、划痕测试、模量成像、动态力学分析、声发射检测、接触电阻测量等功能，检测准确，重复性好；另外Hysitron（海思创）公司还开发了针对扫描电镜的PI 85纳米压痕仪、针对透射电镜的PI95纳米压痕仪，可在电镜下实时观测压痕过程，进行纳米尺度的压痕、压缩、弯曲和拉伸测试，Hysitron（海思创）仪器采用三板电容传感器，大大降低了仪器热漂移，是认识和探索材料的微纳米尺度结构、形貌和性能的重要工具。 美国Hysitron（海思创）TI-950型纳米压痕仪 TS-75型纳米压痕仪 更多产品请登陆德祥官网：www.tegent.com.cn 德祥热线：4008 822 822 联系我们(直接用户) 联系我们(经销商) 邮箱：info@tegent.com.cn

5月10日，科学技术部发布国家重点研发计划“纳米前沿”等“十四五”重点专项2021年度项目申报指南。“十四五”国家重点研发计划深入贯彻落实党的十九届五中全会精神和“十四五”规划，坚持“四个面向”总要求，积极探索“揭榜挂帅”等科技管理改革举措，全面提升科研投入绩效。“纳米前沿”重点专项2021 年度项目申报指南本重点专项总体目标是：围绕物质在纳米尺度（1~100 纳米）上呈现出的新奇物理、化学和生物特性，开展单纳米尺度效应和机理、新型纳米材料和器件制备方法、纳米尺度表征新技术等方面的基础前沿探索和关键技术研究，催生更多新思想、新理论、 新方法和新技术等重大原创成果。同时，开展纳米科技与信息、能源、生物、医药、环境等领域的交叉研究，提升纳米科技对经济社会发展重点领域的支撑作用。2021年度指南围绕单纳米尺度等前沿科学探索、纳米尺度制备核心技术研究、纳米科技交叉融合创新等3个重点任务进行部署，拟支持23个项目，拟安排国拨经费概算4.5亿元。同时，拟支持10个青年科学家项目，拟安排国拨经费概算5000万元，每个项目500万元。本专项 2021 年度项目申报指南如下。1. 单纳米尺度等前沿科学探索1.1 纳米性能标准的计量溯源原理与方法面向纳米技术在能源环境、信息、生物医药等领域的应用，开展性能检测和质控特性标准研究，建立计量装置，探索纳米尺度能量转换效率、表面吸附、生物结合能力等功能特性的准确测量机制和溯源途径或溯源过程，研制功能特性纳米标准物质，制定规范标准。建立基于晶格常数的量值传递、纳米材料光电转换、纳米表面增强效应等普适性计量溯源方法3~5种；完成载药释放、发光效率等功能特性国家标准物质/标准样品10项以上；研究制定ISO/IEC国际标准15项以上。1.2 纳米尺度生物活性单分子与系综多模态表征新方法针对生物能量代谢及催化反应过程中的生物活性分子，发展能综合测量生物分子多模态物性的表征方法，在纳米尺度下开展生物活性分子的高灵敏电学（10fA）和单个电子转移测量，揭示其电子自旋分布、电子传递供体-受体-通路特性，以及在能量代谢、生物识别与解离等过程和生理功能中的物理化学机制；获取在单分子条件下生物活性分子的多模态本征指纹信息及系综条件下的平均信息，构筑指纹信息并提供相应的量化分析标准，实现对单个关键结构单元差异的分辨，生物力学操控及动态测量的空间分辨率达到0.1nm。1.3 非均匀纳米材料结构与力学行为的原位分析方法非均匀纳米材料通过微纳尺度与宏观构件尺度上的结构和成分的合理耦合实现材料高性能。通过从宏观构建与微观区域多尺度研究非均匀纳米材料微纳结构演化过程及建立结构-力学性能的关联规律，揭示整体与局域结构对宏观力学性能与变形机制的影响规律。原位研究材料在多场使役条件下组织与性能的耦合响应机制。实现对典型跨尺度非均匀纳米材料的结构演变与力学行为（包括10~1773K条件下）的原位测量；实现非均匀纳米材料的整体和局域结构与力学行为的原位表征与测量；为非均匀纳米材料的强韧化提供若干实现途径及理论基础，并 开展验证。1.4 太赫兹与中远红外波段极化激元二维原子晶体及其感放存微纳器件面向智能感知领域探测及其信号放大、存储一体化功能器件，聚焦太赫兹与中远红外波段的高效极化激元二维原子晶体及其新特性新结构，研究建立时空高分辨太赫兹与中远红外原位多模态物理特性表征技术，表征谱段 1~30THz、空间分辨率在亚10纳米尺度、时间分辨率在30飞秒以内，兼容光谱、光场、光电响应及形貌等成像；实现在亚10纳米尺度下观察极化激元和载流子自旋演化动力学机制；研制基于单纳米尺度二维原子晶体及其结构极化激元效应的太赫兹波及中远红外光探测及其信号放大、存储一体化微纳器件，在室温工作、谱段1~30THz、相频可选择。1.5 手性纳米结构的可控构筑、性能传递及功能调控发展新型刺激响应性手性纳米结构体系，研究手性纳米材料对多重刺激的响应调控、规律与机制。研究定向合成技术，实现手性纳米结构的独特光化学作用和光力学效应，发展分子构象和功能光调控的新方法。获得2~3类吸收、反射和发射的光学各向异性系数（g-factor）超过1.5的手性纳米结构；开发2~3类具有多重响应性能的手性纳米材料；构建具有生物调控功能的手性纳米结构；探索手性纳米材料的应用。 1.6 纳米限域超流的化学反应和信息传输开展纳米限域超流体的有序组装反应机理研究，发展高产率、高选择性和低能耗的化学反应技术，理解生物信息传输的原理。获得接近生物水通道中水分子输运的通量（109 molecules/s）和生物钾离子通道中钾离子输运的通量（108 ions/s），实现纳米 限域空间中分子和离子的高速输运；建立限域通道的尺寸、化学结 构、界面浸润性以及通道内的反应物分子流体流速等参数与速率、产率和立体选择性等性能的关系，构建接近100%反应产率、100%选择性和低能耗（40℃以下）的反应体系。2. 纳米尺度制备核心技术研究2.1 高迁移率超薄半导体材料与高性能器件集成围绕新型沟道材料的规模化制备、硅基兼容与器件性能提升的问题，研制200oC下电学性质稳定的超薄高迁移率沟道材料及高k栅介质的晶圆（直径大于两英寸）。研制短沟道场效应晶体管，沟道厚度小于3nm时，室温场效应迁移率高于125cm2/（Vs）；沟道长度小于12nm时，在0.7V驱动电压下的开态电流密度大于1mA/μm，开关比超过106。实现工作频率1.5GHz以上的环振电路演示。验证器件在柔性逻辑电路等领域的优势。2.2 围栅硅纳米结构器件与三维垂直集成技术针对3纳米及以下节点大规模集成电路制造问题，研究围栅（环绕栅）硅纳米结构（如纳米线/片）器件与三维垂直集成新工艺，探索构建不同功能典型电路的技术路径，研制至少四层硅纳米结构堆叠沟道的环绕栅器件，单层沟道厚度小于10nm；在N/PMOS器件上实现三种以上阈值调控（区间大于200mV）；N/P型源漏上的接触电阻率小于1×10-9Ωcm2；在0.7V驱动电压下的驱动电流密度大于400µA/µm，亚阈值摆幅小于70 mV/dec，电流开关比高于107；实现双层器件高密度三维垂直集成，同等设计规则条件下，新工艺的16K SRAM阵列面积相比传统电路缩小30%以上。2.3 晶圆级二维半导体集成电路针对二维材料器件的大规模集成电路制造和设计问题， 研究二维材料的低缺陷均匀生长方法、N/P型精准掺杂与界面调控、高性能互补MOS器件设计及工艺集成方法、器件物理精确解析模型。研制直径大于8英寸、薄膜厚度均一性大于99.9%的晶圆级高质量二维材料，获得高性能互补MOS器件， 室温下N/P型晶体管器件平均场迁移率大于50cm2/（Vs）、 电流开关比大于105；研制基于二维半导体材料的逻辑、模拟和射频电路的整套集成工艺，实现千门级逻辑电路功能展示； 建立器件模型和工艺库，获得大规模集成电路的SPICE电路 仿真结果。2.4 亚5纳米分辨率并行电子束集成电路芯片高通量检测装备关键技术面向亚10纳米节点集成芯片高通量检测装备的需求，研制快速响应的并行电子束源模组及其电子光学系统，研究多电子束信号串扰机制、形貌表征和电特性多维度检测方法、高通量数据采集与成像系统，研究上述功能协同驱动实现并行电子束同步检测的集成原理和技术。实现12束电子束同步并行检测和空间分辨小于5nm、景深不小于1mm的成像技术；电子发射端曲率半径小于5nm；单电子束的束流强度不小于200pA、亮度不小于5×108Am-2Sr-1V-1、能谱半高宽不大于1eV；12束电子 束流强度均匀性高于95%；研制出并行电子束集成芯片检测装备原型样机。2.5 纳尺度电畴调控的高灵敏光电感知器件及系统面向光电感知应用对高灵敏、快速响应探测器的需求，研究极化电畴调控的高速高灵敏光电探测器件原理，研究纳尺度电畴对器件势垒结构及其空间电荷区特征参数的调控机制，揭示其对器件光生载流子拆分、传输及收集的规律，研制采用极化材料与半导体异质结构的光电探测器件，研发集成技术。纳尺度电畴实现不同势垒类型调控，器件空间电荷区尺度调控范围2~120nm； 光电探测器件响应度0.5A/W, 响应时间1ns1012cmHz1/2W-1，响应波长400~1550nm；集成列阵规模≥128×128；实现探测和识别演示。2.6 二硫化钨半导体晶圆和可集成光源器件针对光子信息技术可集成光源性能难以满足需求的问题，聚焦高质量、高发光效率单层二硫化钨晶圆的研究，研制满足半导体器件制作用的单层二硫化钨晶圆（直径大于4英寸），载流子迁移率200cm2/（Vs），并拓展到其合金及其它过渡金属硫族化合物晶圆制备；研制室温工作二硫化钨的发光二极管，出光效率达到≥5%，同时发展二硫化钨掺杂及其合金材料制备工艺等，进而实现波长可调谐发光二极管，波长调谐范围100nm，驱动电压2V；实现连续光激发下受激辐射，发射谱线半高宽1nm、阈值0.5W/cm2，集成多层垂直器件；探索研发二维电泵浦激光器。2.7 大尺寸石墨烯单晶与高速光通信器件针对下一代高速光通信技术中的关键支撑材料和器件集成需求，开展面向硅基集成的石墨烯单晶精准合成及规模化制备技术，建立大尺寸石墨烯材料向硅衬底的洁净无损规模化转移方法， 研制与硅基光波导技术结合的片上集成石墨烯高速光通信器件。 石墨烯单晶尺寸达6英寸，平整度优于0.5nm，石墨烯层数为≥95%单层；石墨烯单晶转移至硅衬底的完整度≥99%，石墨烯室温载流子迁移率高于15000cm2/（Vs）；石墨烯集成光通信器件数据速度≥30Gbit/s。3. 纳米科技交叉融合创新3.1 纳米材料跨越生物屏障机制与效应调控方法为夯实纳米生物学理论基础，建立3~5类高生物相容纳米材料跨越多种生物屏障体内外过程的高灵敏、高特异、多尺度、高通量的原位动态研究方法；纳米颗粒跨越不同种类生物屏障的活体动态成像，实现活体组织深度1.5cm，分辨率0.2mm，帧数率100帧/秒；单细胞三维成像空间分辨率50nm、灵敏度fg/细胞。重点研究纳米材料和体内流体微环境表界面生物大分子形成的纳米蛋白冠和环境冠等对肠道微生物屏障、生殖屏障及对子代生长发育的影响及其分子机制；整合大数据和计算分析方法，系统揭示2~3类纳米材料跨越复杂生物屏障的基本过程；阐明纳米材料在不同生物屏障微环境的生物转化途径与作用机制。3.2 抗病毒高分子纳米药物针对重大疾病（如病毒引起的肿瘤、突发传染病等）靶向治疗药物的发展需求，研究高分子组装体和生物纳米材料构建纳米药物的普适性规律，发展基于高分子的高效功能定向新方法，利用这些纳米材料设计并合成新型药物（例如病毒中和抗体），研究揭示不同构象、组成、价态的纳米药物与靶标的作用规律和分子机制，完成3~5种体内靶向纳米药物偶联物和高效抗病毒中和抗体，针对新型病毒引起的传染病对真病毒半抑制浓度达到pM级， 其中至少1种获得临床批件进入临床试验。3.3 纳米体系或工程化细胞对重大疾病基因治疗药物递送发展副作用低而递送、转染、治疗效率高且构效关系明确的基因药物递送材料的制备新技术、新方法。创建仿生纳米体系或工程化细胞的制备技术，制定质控标准，开展其肿瘤治疗的临床前研究和临床研究。构建1~2 种针对肿瘤基因治疗具有特异性的、 靶向性的递送载体和新剂型，完成临床前研究；构建1~2种仿生纳米药物递送体系或1~2种工程化细胞，建立规模化制备工艺和质控标准，完成临床前研究，其中1~2种体系获得临床批件进入临床试验。3.4 微纳米智能系统的组装原理及其临床研究发展微纳米智能系统及其组件原位定向合成、可控组装、体内自主靶向及病灶智能识别技术；研发具有诊疗一体化功能、高组织穿透性以及智能型分子组装体系，应用于体内活检、肿瘤及栓塞疾病治疗，实现可控定点药物释放新功能；发展智能型微纳米机器人的体内过程分析及安全性评价方法。完成3~4种生物相容的新型微纳米自组装体系的构建，揭示对肿瘤微环境的响应机制。至少有1种微纳米智能系统完成临床前药效评价及其安全性 评价。3.5 诊疗、器官修复、体外防护用的纳米杂化纤维基于人体组织与材料相互作用机制，通过有机-无机杂化、高通量成形和仿生命体多场耦合调控等，研究功能一体化仿生设计，获得具有增强诊疗、组织修复、体外防护等功能的纤维聚集体复合材料。研制含水光导诊疗纤维，模量10-2~10MPa，衰减达0.1dBcm-1；研制肌肉/肌腱修复用可编织高强仿生杂化纤维，含水率0~70%，强度达50MPa，杨氏模量达200MPa，伸长率10~200%，磨损强度和扭转强度均不低于100万次；开发类人体软-硬组织一体化三维纳米支架，孔径20~100µm可调，杨氏模量200kPa至2GPa可调，强度5MPa，实现诱导成骨再生。开展2~3个产品的临床应用。3.6 用于电磁治疗的医用磁性微纳器件及技术面向若干难治性疾病，研制可体内驻留达完整疗程的、由磁性纳米颗粒组装构建的磁性微纳器件；研究磁场遥控微纳器件产生磁极化、磁热、磁力等电磁效应及与纳米尺度相关的新现象、新机制，以及对体内特定部位神经系统的调控规律；在动物或人体水平开展神经电磁调控对难治性疾病的治疗研究。开发2~3种在体内驻留时间不少于4个月的磁性微纳器件，及1套电磁治疗设备，针对不少于3种疾病（骨质疏松、骨关节炎、周围神经损伤等）验证治疗有效性和适用性；至少1种磁性微纳器件电磁治疗新技术获批临床试验，在2 家以上三甲医院开展研究。3.7 纳米结构光学功能设计及其高灵敏增强光谱应用针对光波长与分子之间尺寸失配导致光与物质相互作用微弱，难以获取有效信号的问题，设计和构筑新型纳米光学材料和结构实现将光波长压缩超过50倍，实现单分子水平光谱探测。建立具有光学功能的纳米材料和结构的理性设计方法；实现2~3类具有高局域光场增强的纳米结构（光强度增加105倍），频率范围直接覆盖分子振动指纹区（675~2000cm-1）；利用增强结构实现高光场局域结构与发光材料之间的强耦合；实现2~3种单分子 层有机物和无机半导体的增强光谱测量；实现含C-O、CH-O等化学键的2~3种催化反应中间体的化学成分检测，以及2~3种亚纳米级生物分子检测。3.8 大视野纳米数字显微芯片成像技术针对生物纳米尺度大视野高分辨成像的重要需求，研究超大规模纳米像素数字显微芯片的大规模集成工艺制程设计与成像串扰抑制方法；开展小体积、长时程、多模态大视野纳米数字显微芯片成像系统设计和研制；开展循环肿瘤细胞/肿瘤干细胞/微小残留灶等各种生物组织的探测与识别。单个纳米数字显微芯片的像素数目≥10 亿，显微芯片量子效率≥30%，响应波段为400~700nm，实现≥100mm2视野中全部活细胞动态监测，成像分 辨率优于500nm，帧频≥1帧/秒。3.9 收集水波能的纳米发电基础与应用水波和微风蕴藏着丰富而清洁的可再生能源。研究纳米固体之间、液体与纳米固体之间在分子与原子级的摩擦起电物理机制，开发用于收集水波能量的高性能纳米发电机的新材料和新结构，研制高输出功率和高效率的水波能摩擦纳米发电机网络；构筑海洋环境中基于水波能的自驱动应用系统，面向不同的应用需求，实现在水波激励下达到50W/m3以上的输出功率密度，构建海上可移动自供电系统。3.10 纳米铁—微生物处理有机废水的协同机制与智能化关键技术研究纳米铁界面的质子梯度效应、电子—质子协同传输与调控机制，揭示微生物利用纳米铁电子的分子机制；构建纳米铁—微生物协同技术工艺体系；开展纳米铁—微生物协同处理低可生化性与低碳氮比有机废水的技术实际应用验证。完成纳米铁规模化的生产工艺，研制出废水可生化性/碳氮比快速测定及智能化调控设备，验证纳米铁—微生物协同处理典型有机废水（处理量大于50吨/日）的技术有效性。4. 青年科学家项目4.1 手性软光子材料的纳米构筑、多元操控与光学应用针对纳米光子技术主动式、柔性化、功能集成化的需求，研究手性软光子材料在多元外束缚条件下的纳米尺度分子场效应、 特征光电效应及动态调控机制，探索提升纳米组装结构的稳定性、光谱动态域和工作波段范围的技术路径，发展多维度、超宽带、 高效率、自适应的纳米光学新思路、新技术。4.2 超低功耗场控自旋电子器件面向未来信息技术对超低功耗逻辑器件的需求，开展基于纳米尺度新材料与高效耦合界面的场效应控制自旋逻辑器件研究。探索自旋—轨道与自旋—电偶耦合的界面特性和基于场效应控制的自旋态传递机理，以及在无外加磁场情况下的多级器件输入输出级联技术途径。研制非易失性逻辑器件、布尔逻辑门电路，开展验证实验。4.3 纳米尺度铪基铁电材料与器件面向大数据时代对存储器高速、高密度和低功耗的需求，开展新型铪基铁电机理、存储单元与三维集成技术的研究。探索纳米尺度铪基铁电材料的极化机制与翻转动力学过程，研究掺杂浓度、工艺条件、薄膜厚度对极化的调控规律，构建高速、低功耗的存储器件结构，研究铁电存储器的三维集成技术。4.4 高性能金属空气电池相关的纳米器件发展高性能金属空气电池中正极氧还原/析出过程的关键功能纳米材料设计方法，筛选出5种以上下一代金属空气电池非贵金属纳米材料并探索宏量制备技术，研究金属空气电池关键功能纳米材料的结构与氧还原反应路径的关系，提出可以调控4电子转移或2电子转移的方法，开展在电池器件应用的验证研究。4.5 用于水中抗生素及抗性基因污染治理的纳米材料与技术针对我国水环境抗生素及抗性基因污染治理的重大需求，发展基于纳米材料与技术的抗生素及抗性基因废水深度处理技术与工艺。面向我国产量大及使用量大的几类典型抗生素的生产企业或使用场所，探索源头排放控制技术，验证技术实际应用能力。附件：“纳米前沿”重点专项2021年度项目申报指南.pdf形式审查条件要求.pdf指南编制专家名单.pdf

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 由中国科学院北京纳米能源与系统研究所主办的“第四届纳米能源与纳米系统国际学术会议”，定于2019年6月15~17日在北京国际会议中心召开。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 主办方向国内外专家学者征集纳米发电机及能量收集技术，自供电传感器及其系统，压电电子学和压电光电子学，能量存储与自充电能源系统，复合能源电池和太阳能电池，光催化和水分解，纳米能源在微机电系统、电子皮肤和人工智能中的应用等领域的论文。会议论文摘要提交截止日期为2019年3月15日。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 以纳米发电机为代表的纳米能源技术在物联网、智能皮肤、可穿戴式电子产品、环境保护、海洋蓝色能源等领域有着广泛应用，纳米能源也被称为“新时代能源”。当前，以中科院外籍院士王中林为代表的广大学者的努力推动下，纳米能源与纳米系统研究领域不断拓展，由此产生的新成果、新技术不断涌现，在大数据、物联网和人工智能等方面有着巨大的应用前景，也正在推进人类能源技术的变革。 /p

p 　　作为摩擦学领域级别最高的国际会议——第六届世界摩擦学大会18日至22日在京举行。这也是世界摩擦学大会20周年以来，首次落户中国，旨在总结近期摩擦学各个方向的研究成果，探讨摩擦学未来的研究方向，增强摩擦学的基础与应用研究同工业界之间的联系。 /p p 　　据介绍，摩擦学是一门研究摩擦、磨损和润滑的科学，在机械、能源、电子等领域具有核心地位。研究发现，每年全世界约30%的一次能源因为摩擦被消耗，约60%的机器零部件因为磨损而失效，约50%的机械装备恶性事故起源于润滑失效和过度磨损。 /p p 　　清华大学机械学院院长、中国科学院院士雒建斌指出，如今，摩擦学正越来越广泛地运用于各个领域，从航空航天到交通运输、桥梁工程，再到海洋深潜、地球深部探测，世界上几乎所有超级工程的背后都有摩擦学的贡献。随着研究的不断深入，特别是纳米摩擦学、生物摩擦学、绿色润滑、智能润滑和超滑的出现，为摩擦学带来了新的发展机遇。 /p p 　　世界摩擦学大会始于1997年，每四年一届，前五届分别在英国(伦敦)、奥地利(维也纳)、美国(华盛顿)、日本(京都)和意大利(都灵)举办。本次会议由中国机械工程学会摩擦学分会主办，清华大学承办。 /p p /p

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2018年10月19日，“第九届亚洲纳米科学和纳米技术会议”(AsiaNANO 2018)在青岛红树林国际会议会展中心隆重召开。大会吸引近1400名来自亚洲国家的纳米科学专家学者参加。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/5503151f-2508-41c3-a871-88f8e1187188.jpg" title=" IMG_4486_副本.jpg" alt=" IMG_4486_副本.jpg" / /p p 　　AsiaNANO 2018是亚洲纳米科学与纳米技术大会系列会议中的第九届会议。该系列会议2002年在日本由刘忠范院士、Haiwon Lee教授、Masatsugu Shimomura教授发起，分别由中国、日本、韩国、新加坡等亚洲地区国家轮流主办，每两年举办一次，是亚洲地区重要的纳米学术会议。会议聚焦于纳米化学与纳米材料领域的创新与挑战，尤其致力于促进亚洲纳米科学与技术研究领域的创新与合作。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/69da0519-ec17-44fd-a423-f8936790f585.jpg" title=" IMG_4559_副本.jpg" alt=" IMG_4559_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 大会现场 /span /p p 　　历经六年等待，AsiaNANO 2018再次回到中国，本届会议由国家纳米科学中心、北京科技大学与中科院化学所共同承办，会议主席由国家纳米科学中心赵宇亮院士、北京科技大学张跃教授、中科院化学所李玉良院士担任。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/1828fba4-95cc-4683-b92b-1b443da6356d.jpg" title=" IMG_4532.jpg" alt=" IMG_4532.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 大会主席赵宇亮院士致欢迎词 /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/bb1ac1cd-e26d-4e05-8cbd-e742675944ed.jpg" title=" IMG_4536_副本.jpg" alt=" IMG_4536_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 中日韩三位名誉主席致辞(左至右：刘忠范院士、Haiwon Lee教授、Olaf Karthaus教授) /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/7ef4bf73-2b0e-4cb6-b762-d5f74105db3b.jpg" title=" IMG_4572.jpg" alt=" IMG_4572.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 青岛西海岸新区副区长 隋斌 致辞 /span /p p 　　大会很荣幸地邀请到17位在纳米科学技术领域做出卓越贡献的学者出任大会报告人。此外，会议分12个纳米科学相关主题，邀请了三百余名国内外科学家(院士，杰青，长江学者，973 首席，千人计划入选者等)做分会邀请报告，交流分享纳米科学技术领域近年来的科研成果和发展趋势。另有来自国内外一些专业杂志期刊以及仪器展商也将参与到本次会议中。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/1e40a0e2-eb26-49c7-aa3c-1c1146397124.jpg" title=" IMG_4510.jpg" alt=" IMG_4510.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 大会秘书长陈春英教授主持会议 /span /p p 　　19日上午，首先由5位学者专家分别带来精彩的大会学术报告，分享他们的科研经验和成果。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/06874b13-2066-4603-a69d-22ecaf045393.jpg" title=" IMG_4595.jpg" alt=" IMG_4595.jpg" / /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告人：中国科学院院士、华南理工大学、香港科技大学教授 唐本忠 /span /p p span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：Luminescence from Nanoaggregates /span /p p 　　传统的荧光生色团在高浓度下荧光会减弱甚至不发光，这种现象被称作“浓度猝灭”效应。浓度猝灭的主要原因跟聚集体的形成有关，故浓度猝灭效应通常也被叫做“聚集导致荧光猝灭( ACQ)”， 这种ACQ效应严重阻碍了荧光生色团在OLED和生物成像等许多应用领域的潜力。2001年，唐本忠课题组发现了一个奇特的现象：一些噻咯分子在溶液中几乎不发光，而在聚集状态或固体薄膜下发光大大增强。因为此发光增强是由聚集所导致的，故形象地将此现象定义为“聚集诱导发光(AIE)”。AIE与ACQ效应完全相反，因此该团队开发了大量的AIE发光物质(AIEgens)，其发射颜色覆盖整个可见光，甚至延伸到UV和近红外光谱区域。 /p p 　　AIEgens和AIE纳米粒子特别适用于生物成像和诊断，并且与无机纳米粒子相比毒性小得多。此外，AIEgen聚集体具有大的吸收性，强大的发光度，强的耐光漂白性，无随机闪烁和优异的生物相容性。具有各种骨架的AIEgens被设计为用于生物过程监测和疾病治疗诊断的优良药剂。此外，为获得更好的荧光成像质量，该团队采取了将AIEgens或AIE纳米聚集体与多光子成像、光声成像、光热成像、化疗、光动力疗法、光热疗法等多种成像和治疗方式相结合的方式，方便地结合到目前的治疗诊断平台中。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/36158720-f769-4f31-80d8-ab0ec5da01b6.jpg" title=" IMG_4625.jpg" alt=" IMG_4625.jpg" / /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告人：韩国首尔成均馆大学化学工程学院教授Nam-Gyu Park /span /p p span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：Organic-Inorganic Halide Perovskite for Photovoltaics and Opto-Electronics /span /p p 　　自Nam-Gyu Park团队于2012年首次报道固态钙钛矿太阳能电池(PSC)的功率转换效率(PCE)为9.7%和500 h稳定性以来，对PSC的研究呈指数增长。结果，发表文章中PCE已接近23%，高于传统的无机薄膜太阳能电池，截至2018年5月，相关发表论文达到9000多篇。相信PSC基于其卓越性能而非常有希望成为下一代光伏电池。报告中，Nam-Gyu Park介绍了钙钛矿光伏发电的发展历史及其进展和前景。为了重现性和高质量钙钛矿膜，研究了路易斯酸碱加合法。采用非化学计量方法建立了晶界愈合方法。晶界愈合过程中PCE最高可达20.4%。通过使用二维钙钛矿的界面工程开发了降低滞后性和改善水分稳定性的方法。发现了一种在普通介观结构中消除迟滞的通用方法。开发了大面积涂层技术，通过基于钙钛矿单晶(或粉末)的粘性液体方法将高效PSC商业化。开发了一种冲压方法以产生高PCE(& gt 20%)MAPbI3、FAPbI3等组合物。同时还讨论了卤化钙钛矿扩展到X射线成像，LED和电阻记忆区域等领域的应用情况。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/7a4ec928-9b57-4a6d-aca8-54292b65cf18.jpg" title=" IMG_4648.jpg" alt=" IMG_4648.jpg" / /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告人：中国科学院院士、化学所有机固体重点实验室研究员刘云圻 /span /p p span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：Controlled Preparation of Graphene and TMDs by Chemical Vapor Deposition /span /p p 　　波动是平衡和非平衡宏观系统中的内在普遍性质。随着特定系统中自由度的增加，波动趋于更加突出，导致在类似的初始准备条件下，产生超出热力学波动的显着变化。这种现象主要源于多个相互作用/耦合非线性过程的存在，过程控制因素的微小变化会导致动态系统最终状态的显著变化。抑制波动的过程和控制参数是一项长期的工作。通过化学气相沉积(CVD)在Cu表面上生长石墨烯是一种复杂的系统，石墨烯是在一定的温度、压力和各种气体的流动条件下，通过相变在原子结构的基体上形成的。该方法为合成大规模高质量石墨烯薄膜或单晶提供了一个很有前景的平台。例如，石墨烯生长结果似乎对实验参数的微小变化非常敏感，类似的条件导致运行结果的大散射。当需要将石墨烯成核密度控制在所需面积和生长时间内的一到两个时，其重现性尤其差。 /p p 　　作为IVB族过渡金属二硫化物(TMD)族的成员，最近预测二硫化铪(HfS2)表现出比VIB(Mo和W)TMD更高的载流子迁移率和更高的隧道电流密度。在报告中，刘云圻介绍了一种简单的方法，即通过范德华外延控制合成高质量原子层状HfS2晶体。此外，二维金属过渡金属二硫化物(MTMD)也越来越多地成为构建二维范德华异质结构不可或缺的金属组件，通过将各种不同的二维材料结合起来，提供了新功能和多样化应用。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/3d3ccd06-1c9b-427a-b1f5-039bf759e260.jpg" title=" IMG_4664.jpg" alt=" IMG_4664.jpg" / /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告人：韩国park原子力（Park systems)公司创始人兼CEO Sang-il Park博士 /span /p p span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：The Latest Innovations in Atomic Force Microscopy and Its Related Techniques /span /p p 　　Sang-il Park博士是最初斯坦福大学原子力显微镜技术开发团队的一员，该团队在1980年代早期开发了原子力显微镜技术，为现今技术发展铺平了道路。随后其于1988年创立了世界上首个商业化原子力显微镜公司Park Scientific Instruments和随后1997年创立park原子力（Park systems)。 /p p 　　随着科学进入纳米级研究和开发世界，原子力显微镜已被广泛使用，因为它提供纳米级分辨率的各种物理性质信息，不仅在空气中，而且在液体和真空中。然而，传统的AFM存在测量精度和操作复杂性。报告中，Sang-il Park介绍了Park systems一种新的高级AFM，它具有与z扫描仪分离的x-y扫描仪，提供真正的非接触模式，并提供自动参数设置功能。新的AFM不仅提供具有高重现性的定量数据，而且十分容易操作。新的AFM PinPoint模式可以在每个测量点处通过受控的接触力精确测量机械性能和电气特性。基于纳米管的扫描离子电导显微镜(SICM)可实现先进的扫描电化学显微镜(SECM)，扫描电化学细胞显微镜(SECCM)以及原位活细胞纳米显微镜。并表示原子力显微镜的这些新的创新进展定将帮助世界各地的科学家获得更加卓越的科学突破。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/0c3a3226-13f3-4440-b253-efb03c23f92a.jpg" title=" IMG_4763.jpg" alt=" IMG_4763.jpg" / /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 报告人：中国科学院外籍院士、中科院北京纳米能源与系统研究所首席科学家王中林 /span /p p span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　报告题目：Nanogenerator for Self-powered SSystems, IoTs, Artificial Intelligence and Blue Energy /span /p p 　　自供电系统是一种可以在没有外部电源的情况下可持续运行的系统，用于传感、检测、数据处理和数据传输等。纳米发电机(NG)首先开发用于基于压电效应和摩擦起电效应的自供电系统，用于将微小的机械能转换为电能，在物联网、环境/基础设施监测、医学、环境科学和安全等方面有着广泛的应用。报告中，王中林首先介绍了从麦克斯韦方程开始的NG的基本理论。其团队研究表明，由于NG中介质介质表面存在表面极化电荷，麦克斯韦位移电流中应增加一个额外的参数。因此，该团队的NG是麦克斯韦位移电流在能量和传感器中的应用。NG有三个主要应用领域为：微/纳米电源、自供电传感器和蓝色能源。该团队将NG应用于收集在我们日常生活中可用但浪费的各种机械能，例如人体运动，行走，振动，机械触发，旋转轮胎，风，流水等。另外，基于摩擦电NG的网络，用于收集海洋水波能量，探索其作为可持续大规模电力供应的可能性。最后，其展示了NG作为自供电传感器，用于使用电压和电流输出信号主动检测机械搅动引起的静态和动态过程。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/2b13f7f6-fc0a-478d-bc47-88668781bbdd.jpg" title=" IMG_2_副本.jpg" alt=" IMG_2_副本.jpg" width=" 450" height=" 617" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 450px height: 617px " / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 为 /span span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 大会邀请报告专家颁发证书 /span /p

你可能很难将小小的纳米发电机和质谱仪关联起来，但聪明的科学家们怎么能放过任何一个解决问题的机会?我们先来一小波关于质谱仪的科普：　　质谱仪主要进行成分和结构分析，可以准确测定物质的分子量以及根据碎片特征进行化合物的结构分析。　　分析时首先要将分子离子化，然后利用离子在电场或磁场中运动的性质，把离子按质荷比大小排列成谱，这就是质谱。然后利用不同离子的质荷比的不同，就能将不同分子分开啦。　　那么问题来了，如何将分子离子化呢?简单的说，可以通过失去或者捕获电荷的方式生产力子，例如：电子发射、质子化或去质子化的方式。　　但是这个步骤并不容易，首先效率很低，非常低，如果利用传统的高压电源，99%的能量是被浪费掉的，那都是钱啊!!!更重要的是，目前所有的离子化方法都无法对离子数量进行精确地控制，也就是说，精度不高。这就尴尬了!　　摩擦纳米发电机有一个很重要的特性，它可以实现固定电荷量的高压输出。也就是说，如果能将它与质谱仪结合，不仅仅能够准确控制离子数量提高精度，设备的耗能也会大大降低，仪器可以小型化，进而应用于航天和军事等领域。　　说起来容易，但解决这个问题，需要国际化的顶尖团队。在佐治亚理工学院、中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士和 FacundoFernández 教授共同指导下，李安寅博士和訾云龙博士组成的合作团队，用摩擦纳米发电机(TENG)驱动离子源，实现了离子源在电荷数量、正负极性、信号长短等诸多方面的精确控制，这项工作发表在 Nature Nanotechonlogy 上，思路之巧妙，控制之精确，请看下文!　　首先，他们利用摩擦纳米发电机(TENG)将电喷雾离子化和等离子体放电离子化。由TENG提供的固定电荷量可以实现对离子化过程前所未有的精确控制，可以进行纳库精度(nanoColoumb)的可控离子产生。　　另外样品消耗也大大减小，通过纳米发电机的驱动，离子脉冲的持续时间、频率、带电性都可以得到有效控制，这样就能将样品消耗降到最小。　　与传统高电压技术相比，由于纳米发电机产生的电荷很少，避免了质谱分析中DC高电压下常见的电晕放电现象，首次实现了超高电压(5-9千伏)纳电喷雾(nanoESI)。　　这篇 Nature Nanotechonlogy 对工作进行了非常详细的介绍，以下是简单的图文导读：　　 　　图1. 离子喷雾枪图片　　摩擦纳米发电机所产生的离子源用于分析极其微量的化学和生物样品，其精度可以达到几百个分子。　　 　　图2. 通过 TENG实现离子化示意图。　　a)实现接触-分离式摩擦发电机(CS)的力学图示。　　b) 独立滑动式摩擦发电机(SF)的力学图式。　　黄色：Cu电极层　　蓝色：FEP层( ?uorinatedethylene propylene)　　红色箭头：摩擦发电机电极的移动方向　　脉冲：电子向离子源移动方向(e?,I)　　尖针：纳米电雾发射枪　　垂直方块：用于接受电子束的钢板，电流值可以用皮安电流表测得(图中的“A”)　　c).纳米电子发射枪的暗场图像可以看到摩擦发电机发射的羽毛状电子束，长度单位：1毫米　　d).在等效电路中，TENG用电容器(C1)和其他原件来表示(左虚线框)。nanoESI发射枪等效于电容器(C2)，可以按设定值发射出电荷，用右虚线框表示。发出的电荷(产生的离子)穿过发射枪和质谱仪(或皮安电流表A)之间的间隙。　　另外，CS-TENG电极(a)接在一侧，可以在接触位置重设静电状态，图d中用开关CS表示。　　 　　图3. TENG对纳米电子喷雾的离子化实现精确控制　　a)代表TENGs控制离子束过程VOC -QSC线代表TENGs提供一定电荷后的电压-电荷关系。当纳电喷雾接上时，只有当电压达到特定电压Vonset，电荷才会传递到这个离子源(Cion source)　　接着，大量电荷以电喷雾的离子化形式释放，直到TENG电压降到设定值以下，用绿线Qpulse表示　　b)时间-电荷图描述了单CS-TENG驱动的纳米喷雾发射器的离子化脉冲。四条线是使用了不同电阻的结果( 0 GΩ (黑), 0.5GΩ (蓝),1 GΩ (红) 和 1.25 GΩ (绿))，用于调控电荷。绿线对应一种设定条件，约50%电荷并能变成电子喷雾。　　c)长时或短时的总离子时间记录图 。使用 SF-TENG得到按需产生的高频脉冲: 5 s (黑), 600 ms (蓝), 300 ms (红) and 60 ms (绿)。　　d) 一次实验中交变极性喷雾脉冲(红+绿)的总离子时间记录。in one experiment and 另一实验中校正的单极脉冲(黑)。　　纳米发电机可以帮助质谱仪提高在低浓度下的电喷雾离子源的灵敏度，并将样品的利用率最大化，而且，该纳米发电机已经成功检测各种有机小分子和生物大分子，并达到了可以检测到几百个分子的灵敏度。此外，纳米发电机驱动的交流离子喷雾还可以用于在绝缘表面进行沉积离子材料。　　其实，该研究的意义并非如此，这项突破对摩擦纳米发电机(TENG)也同样具有开创性意义，这是第一次将纳米发电机用于设备仪器中，为以后类似的研究提供了思路。TENG取代了质谱设备上原有的离子喷雾电源，为小型质谱设备实现便携化并在极端条件下(例如军事或航天上)应用提供了可能，为了开展空间实验提供了极大地便利。

2011年8月19日-8月22日，&ldquo 2011第六届中国国际摩擦学会议&rdquo 由兰州化物所固体润滑国家重点实验室、清华大学摩擦学国家重点实验室、中国机械工程学会摩擦学分会主办，兰州化物所承办。 德祥，作为摩擦学检测设备的领导供应商，为摩擦学领域研究带来了全新的解决方案。 德祥参展的产品有：美国spectro inc在用油状态监测分析仪器、德国Binder环境模拟温控试验箱、美国Hysitron纳米压痕仪、德国Petrotest石油产品测试设备、德国SI Analytics粘度计等产品，用于空间摩擦学、润滑基础与技术、材料的磨损与疲劳、表面与界面工程、生物与仿生摩擦学、纳米摩擦学与纳米技术、摩擦化学、润滑油、添加剂、涂层和薄膜技术等摩擦领域的研究，希望各位合作伙伴继续关注和支持。 谢谢新老客户的支持，在各位的帮助下圆满完成了本次会议，德祥将携手各位新老客户，为摩擦学领域研究贡献一份力量。 更多产品请登陆德祥官网：www.tegent.com.cn 德祥热线：4008 822 822 联系我们(直接用户) 联系我们(经销商) 邮箱：info@tegent.com.cn

王晓雄/郭玉婷/李迪联合研究团队利用像散成像技术实现摩擦纳米发电机的界面接触状态实时表征关键词：三维荧光微球成像技术；像散成像；三维界面接触表征；摩擦电纳米发电机 导读微观表征技术已经被证明对于现代科技发展具有巨大的影响力。市面上对表面形貌的常规表征手段有光学显微镜、SEM、AFM、台阶仪等，但目前尚缺少实时分析微界面接触状态的精准探测技术，这极大的阻碍了电子科技领域和材料开发领域域的发展。为了解决这个难题，青岛大学王晓雄团队、中国科学院大学生命科学院郭玉婷团队与中国科学院物理研究所李迪团队协作，通过利用“超分辨荧光微球硅胶形变技术”成功实现了对接触界面的微观三维可视化分析，完成了摩擦纳米发电机（TENG）三维表面的原位监控，能够在TENG工作的同时获得界面接触信息，为材料微观界面接触表征的测定和评估提供了新技术手段。相关成果于2024年7月30日在学术期刊《Nano Energy》在线发表（3D visualization microscope of TENG contact interface beads on astigmatic imaging，DIO: 10.1016/j.nanoen.2024.110061 ）。 正文界面接触状态的微观表征在多个科学领域具有重要研究价值，因此Science杂志也将“如何在微观层面测量界面现象”列为125个重要科学问题之一。例如：1、在物理科学领域，材料界面设计能够有效改变力学性能，因此对于结构强度、稳定性和寿命有着巨大影响（如图1）。2、在化学领域，界面两相物质的反应或者输运过程对于化学过程有着决定性的影响。3、在电子器件领域，界面接触状态对CPU热管理效果影响巨大，且器件连接效果受接触电阻影响很大。4、在生命科学领域，液-固界面能够完成植物液体输运以及物质传递等过程。图1. 普通塑料表面起伏结构，影响接触分离分布传统认知认为粗糙界面有助于提高接触起电效果，电负性差异给出了材料本身电荷转移能力的强弱，而事实上只有当两种材料的接触距离达到电荷有效转移距离，即电子云交叠距离才能够实现有效电荷转移，这意味着未经处理的粗糙材料中有大量的界面并未有效参与电荷转移，如何重构接触界面解析的有效性至关重要。在本工作中，团队以TENG接触界面的微观表征为案例成功开发了一种实时分析接触界面的3D可视化技术，为TENG的接触界面研究带来了技术性的突破。研究团队开发的3D可视化技术，以界面位移-力学性能解析为思路，超高分辨率观测聚二甲基硅氧烷（PDMS）和丁腈薄膜构建的TENG接触面系统，利用荧光微球的荧光成像和自主研发的基于深度学习的算法网络，实现了对TENG接触界面的实时三维重建观测，如图2所示。这项技术不仅能够观察接触界面的形变，还能计算出实际的有效接触面积，为理解接触起电机制提供了定量化的数据支持，对于设计新一代高性能、高稳定性的TENG具有重要的指导意义，对提高电子器件接触面能量转换效率提供新方法。图2. 通过荧光标记TENG摩擦对的一层反解力学状态表面来获得其按压状态表征；（a）标记层未受到按压时，荧光标记在垂直面方向没有明显移动，反解获得（c）平整表面；（b）标记层受到按压时，荧光标记的形状变化被用于解析垂直面位移，从而完成（d）三维重构。 结语随着技术的进一步成熟和应用，基于像散成像原理的三维可视化技术有望在能源、智能穿戴设备、生物传感器和物联网等领域发挥重要作用，推动相关产业的技术进步和创新发展。该工作由青岛大学王晓雄团队、中国科学院大学生命科学院郭玉婷团队与中国科学院物理研究所李迪团队共同完成。该工作在国家自然科学基金、北京市科技新星等项目的资助下完成。——招聘——郭玉婷课题组诚聘细胞生物、光学工程和计算机领域的相关人才，详情请见招聘简章（https://bio.ucas.ac.cn/index.php/tzgg/76304-2024-04-07-09-24-06 ）。

仪器信息网讯 2010年11月5-7日，“中国微米纳米技术学会纳米科学技术分会第二届年会暨2010全国纳米生物与医学学术会议”在湖北省武汉市洪山礼堂召开。 　　“全国纳米生物与医学学术会议”由国家科技部“纳米研究”重大科学计划专家组和中国微米纳米技术学会纳米科学技术分会共同发起，自2008年开办以来，每两年举行一次，其初衷是为了反映我国纳米生物与医学领域中的最新成果，促进各研究单位与相关研究者之间的学术交流，尤其是重大科学研究计划项目之间的互动与合作，以更好地推动纳米生物与医学的研究与发展，特别是进一步明确主攻方向，发现和培育新的生长点，为我国纳米生物与医学失业的健康发展提供更多的契机和思路。 会议现场 　　本次会议中国微米纳米技术学会纳米科学技术分会主办，武汉大学、国家纳米科学中心及湖北省化学化工学会联合承办，几十位中科院院士、国家“973计划”项目首席科学家、国家杰出青年科学基金获得者和长江学者以及其他业内人士等共700人参会。 　　据介绍，纳米科技在过去十几年间有着十分迅速的发展，很多学科专家进入到了这个领域。纳米科学与生物学及医学的结合，将促进生物学和医学研究的深入以及对疾病致病机理的认识，为开发出更为有效的检测和诊断技术以及提出更好更新的疾病治疗方案开辟新的方向和途径。 大会执行主席之一、武汉大学庞代文教授介绍会议筹备情况 　　本次会议共收到稿件400多篇，共有大会报告8个、分场报告88个、口头报告60个以及墙报近220篇。会议期间，国内外专家学者围绕“纳米生物技术、肿瘤诊断与治疗、细胞与病原微生物、纳米药物制剂”四个主题进行了演讲和探讨，共同交流有关纳米科学技术最新前沿进展和我国纳米生物与医学领域中的最新成果。大会执行主席之一、武汉大学庞代文教授介绍说，希望此次会议能给业内人士提供一个高水平的交流平台，并能给对纳米生物与医学感兴趣的学生提供良好的学习机会。 大会报告：自驱动的纳米系统：纳米发电机和压电电子学 报告人：美国佐治亚理工学院 王中林院士 分场报告：发展纳米表征技术的一些思考 报告人：厦门大学田中群院士 墙报展示 　　从会上了解到，目前，全球纳米技术的年产值已超过500亿美元，并将在未来四年内增长至上万亿美元，纳米技术的进一步发展，将导致传统产业结构的调整以及新产业的诞生。我国政府部门高度重视纳米科技的发展，于2006年设立了“纳米研究”重大科学研究计划，并先后组建了国家纳米科学中心、纳米技术及应用国家工程研究中心等国家级纳米中心以及国家纳米技术国际创新园等产业化基地。 　　会议还组织了由973项目首席科学家为主要骨干、感兴趣的教授共同参加的“纳米生物与医学研究自由论坛”，目的是促进与加强重大科学计划等科研计划中纳米生物与医学及其相关研究的联接与互动，有利于开展更多的学术交流与合作。主要议题为：1)纳米生物与医学研究中的共性问题、原始创新以及如何通过联合来解决或实现；2)研究纳米生物与医学的基本方法与途径；3)重大应用和向应用发展所需要的支撑条件；4)纵观纳米生物医学的下一个10年：核心技术，重大问题， 产业化前景。 　　会议同期还举办了仪器展示活动，岛津、马尔文、布鲁克AXS、蔡司、奥林巴斯、安道尔、儒博、上海千欣、上海悌可、凯隆国际等十几家仪器及试剂供应商进行了产品展示。 仪器展示会一角

2018年全国青年摩擦学学术会议由福州大学承办，4月27日至4月29日在福州召开，来自全国100余家高等院校、科研院所、公司企业的近600名摩擦学工作者参加了会议，其中包括摩擦学领域的院士、国家千人计划特聘教授、国家杰出青年基金获得者、长江学者和企业界专家学者，以及高校和中科院的研究生。会议期间，就围绕材料的摩擦磨损、润滑与摩擦化学、涂层/表面/界面摩擦学、微纳摩擦学、生物摩擦学及其它摩擦学相关问题、工业摩擦学等会议主题，与会代表在分会场开展了深入的研讨与交流，各界摩擦学学者、工作者交流了在摩擦学基础理论和应用方面取得的成果和经验。 奥地利安东帕公司从事摩擦磨损试验机产品和销售已超过35年，作为提供完整摩擦学全套解决方案的摩擦磨损设备的供应商，在历届摩擦学会议上从未缺席，这次会议也不例外，而且表面测试产品的产品专家在会上作了《一种结合原味在线摩擦磨损测量的新型真空气氛下球盘摩擦磨损试验机》相关报告，报告涉及的高温高真空摩擦试验机是得到专家的一致认可，解决了摩擦学实时进行磨损测量的难题。 35 年来，约 1500 套安东帕摩擦试验机已成功应用于全球多家实验室，其坚固性和可靠性均深受认可。基于包括销盘滑动摩擦磨损测试系统、纳米摩擦试验机和高温摩擦试验机等在内的众多解决方案，为您提供市场上种类最齐全的摩擦试验机，并有多种选件。 摩擦学是研究相对运动的作用表面间的摩擦、润滑和磨损，以及三者间相互关系的理论与应用的一门边缘学科，它的研究对象非常广泛。针对其对测量精度和可靠性的独特要求，安东帕公司的高精度智能流变仪、运动黏度计等仪器也可以提供最佳的解决方案。

仪器信息网讯 2016年11月29-30日，2016年国际生物医学工程与医疗仪器学术产业大会在北京京仪大酒店隆重召开。大会特设了六个分会场：穿戴式健康设备、先进临床检验技术、先进诊断和治疗技术、中医药发展论坛、政策环境促进产业创新发展和新技术发展论坛，举行各分会场的特邀报告。11月30日上午，第六分会场新技术发展论坛邀请了六位青年学者作报告。他们的报告围绕两种技术：生物成像技术和植入设备的纳米发电机技术，这些研究涉及多学科的交叉合作，集基础研究和应用探索于一体，具有较好的临床应用前景。他们平均年龄三十多岁，标准的“30后”教授或研究员、医学新技术研究方面的领军人才。第六分会场：新技术论坛　　第一位报告人是北京航空航天大学生物与医学工程学院岳蜀华副教授，她的报告题目是“无标记光谱成像为癌症诊断提供新途径”。介绍了利用无标记拉曼光谱成像技术在乳腺癌和前列腺癌相关研究中获得的结果，她们发现癌细胞中组织极性消失和脂滴积累现象，并揭示了胆固醇脂积累是抑癌基因PTEN丢失的结果。这项技术在乳腺肿瘤早期诊断和前列腺癌治疗过程中具有应用价值。北京航空航天大学 岳蜀华副教授　　上海交通大学叶坚教授作了题名为“Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) for Cancer Imaging”的报告，介绍了一种“有标记”的拉曼成像技术，即表面增强拉曼光谱技术SERS。叶教授设计了一种基于SERS的纳米探针，它具有良好的材料稳定性、生物兼容性和成像稳定性等特点，可以满足临床恶性肿瘤切除手术术中成像技术的要求。上海交通大学 叶坚教授　　上海交通大学魏勋斌教授，也是本分会场的主席，他的报告题目是“Counting circulating tumor cells by in vivo flow cytometry”。魏教授建立了一套在体流式细胞成像系统，可以动态监测外周血管中循环肿瘤细胞和肿瘤细胞簇。这种在体检测技术在肿瘤切除手术后复发扩散评估方面有重要意义。魏教授指出一项技术从实验室走上临床应用需要很长时间，如果研究者能够发现它的杀手级应用价值（killing application），将有可能加快产业化之路。上海交通大学 魏勋斌教授　　以上三位报告集中在生物成像技术，而接下来的报告集中在植入设备发电装置研究方向。兰州大学秦勇教授，介绍了他们在纳米发电机Nanogenerator的研究工作进展。氧化锌纳米线发电机可以在无线情况下，通过生物传感装置，给体内植入设备充电。兰州大学 秦勇教授　　来自中科院北京纳米能源与系统研究所的李舟研究员报告了自驱动植入式纳米发电机的研究进展。植入式设备长期使用后会出现衰减需要再次手术更换，植入设备的电池大小和电量是互相矛盾的，而微型压电、摩擦纳米发电机等自驱动式植入设备因为可免去再次手术更换设备而具有临床应用前景。一只实验小鼠携带这种植入设备已经半年之久，设备还在正常工作。中科院北京纳米能源与系统研究所 李舟研究员　　华中科技大学周军教授的报告题目是“Electret and Piezoelectret Nanogenerator for Biosensors”。周教授研制出一种压电式驻极体装置，可以把手指按压的能量收集并转化成电能。人类每天各种活动，可以产生大量的能量（相对于植入设备的电耗而言），而利用驻极体将这些能量收集和存储起来，可以解决植入设备电源问题。华中科技大学 周军教授

引言在化妆品与日化产品领域，产品的使用体验是吸引并留住消费者的关键因素之一。其中，滑爽性能作为直接影响触觉感受的重要指标，其优化显得尤为重要。摩擦系数仪作为科学评估材料表面滑爽性能的专业工具，在化妆品与日化产品的研发与优化过程中扮演着不可或缺的角色。本文将深入探讨如何通过摩擦系数仪来优化这类产品的滑爽性能，旨在为行业内的研发人员提供一套系统的实践指南。一、理解摩擦系数仪的工作原理与应用1.1 工作原理概述摩擦系数仪通过模拟实际使用场景下的摩擦行为，测量样品表面与其他材质（如皮肤模拟物、包装材料等）之间的摩擦阻力，从而计算出摩擦系数。这一数值直接反映了产品表面的滑爽程度，是评估产品使用体验的重要指标之一。1.2 在化妆品日化产品中的应用在化妆品领域，摩擦系数仪可用于评估乳液、面霜、防晒霜等产品的涂抹顺畅度；在日化产品方面，则可用于检测洗涤剂、洗洁精等产品的去污能力及使用后表面的爽滑感。通过精确测量，研发人员可以更加科学地调整配方，以达到最佳的滑爽性能。二、摩擦系数仪测试前的准备工作2.1 样品的准备确保测试样品具有代表性，即能够真实反映产品整体的滑爽性能。同时，注意样品的储存条件，避免温湿度变化对测试结果的影响。2.2 测试参数的设定根据产品的特性和测试目的，合理设定测试速度、负载、滑动距离等参数。这些参数的设定将直接影响测试结果的准确性和可靠性。2.3 仪器的校准与维护定期对摩擦系数仪进行校准，确保其测量精度符合标准要求。同时，做好仪器的日常清洁与维护工作，避免外界因素对测试结果造成干扰。三、优化化妆品日化产品滑爽性能的策略3.1 调整配方成分通过改变配方中油脂、乳化剂、增稠剂等成分的种类和比例，可以有效调节产品的滑爽性能。例如，增加适量的硅油或天然油脂成分，可以显著提升产品的润滑感和滑爽度。3.2 优化生产工艺生产工艺对产品的滑爽性能同样具有重要影响。通过改进搅拌速度、温度控制、均质时间等工艺参数，可以使产品更加细腻均匀，从而提高其滑爽性能。3.3 引入新型材料随着科技的进步，越来越多的新型材料被应用于化妆品与日化产品中。这些材料往往具有独特的物理化学性质，能够显著改善产品的滑爽性能。例如，纳米材料、生物基材料等新型添加剂的引入，为产品的优化提供了更多可能性。3.4 数据分析与反馈利用摩擦系数仪获得的测试数据，进行深入的统计分析和趋势预测。通过对比不同配方、工艺条件下产品的滑爽性能差异，找出影响滑爽性能的关键因素，并据此制定针对性的优化方案。同时，建立反馈机制，及时调整优化策略，确保产品性能的持续改进。四、案例分析：某品牌面霜滑爽性能优化实践某知名化妆品品牌在其面霜产品的研发过程中，遇到了滑爽性能不佳的问题。为此，该品牌研发团队借助摩擦系数仪进行了深入的测试与分析。通过调整配方中的油脂比例、引入新型乳化剂以及优化生产工艺等措施，成功提升了面霜的滑爽性能。经过市场验证，优化后的面霜不仅涂抹更加顺畅，而且能够显著提升消费者的使用体验。这一成功案例充分展示了摩擦系数仪在化妆品日化产品滑爽性能优化中的重要作用。五、结论与展望综上所述，摩擦系数仪作为评估化妆品日化产品滑爽性能的重要工具，其在产品研发与优化过程中具有不可替代的作用。通过科学合理的测试与分析方法，结合配方调整、工艺优化等策略手段，可以有效提升产品的滑爽性能和使用体验。未来，随着科技的不断进步和消费者需求的日益多样化，化妆品日化产品的滑爽性能优化将成为一个持续的研究热点。我们期待更多的创新技术和方法能够应用于这一领域，为消费者带来更加优质、舒适的产品体验。

柔性微型机器人在体积、重量上都远小于传统的刚性机器人，可以胜任诸如狭小地形探测、灾害救援等很多大型机器人难以完成的工作。但是在触觉感知能力上，微型机器人由于带负载能力弱、尺寸小，其通常无法直接搭载商用传感器和应用传统感知解决方案来获得感知能力，必须通过与微型机器人的结构与功能相匹配的特殊设计，定制微型机器人的传感器。因此如何在微型机器人驱动力弱、功率密度低、结构尺寸小的限制下实现机器人对外界环境的触觉感知，对赋予微型机器人实用化和智能化具有重要意义。图1.（a）昆虫触角系统的解剖示意图；（b）安装仿生触角的微型机器人；（c）仿生触角感受器的传感原理；（d）仿生触角在机器人主动感知中的应用示意图近日，清华大学深圳国际研究院张旻、王晓浩团队受自然界中昆虫触角的启发，提出了一种基于摩擦纳米发电机（TENG）的自供电仿生触角传感器（SBA），用于微型机器人的自主环境感知，辅助微型机器人进行障碍躲避和地形预判。该仿生触角主要由感受器、硬质导线和执行器单元三个部分组成，分别模拟了昆虫触角中的机械/接触化学感受器、神经纤维和肌肉纤维(图1)，完成接触感知、信号传导和驱动工作。仿生触角感受器由银纳米线包覆的多孔弹性体（ACES）为原材料制成，文中探究了ACES的制备工艺、导体性能和摩擦电性能。当感受器部分与外界环境中的物体进行接触时，与外界物体之间形成单电极式摩擦纳米发电机进行信号输出，反映感受器与外界环境的接触状态以及接触物的材料属性。执行器单元由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜骨架和形状记忆合金（SMA）弹簧构成，赋予仿生触角水平方向和竖直方向的运动自由度，使得感受器部分可以进行自主检测动作，实现主动感知。单个仿生触角的重量约为70mg，并在体积和集成性上与微型机器人相匹配。图2.基于仿生触角的微型机器人感知系统图3.（a）仿生触角在水平面上的主动感知（在避障过程中，机器人通过读取墙壁上预设的材料指令完成预设路线的行进）；（b）不同接触材料对应的开路电压信号 图4.（a）仿生触角在竖直面上的主动感知；（b）不同地形对应的开路电压信号输出研究团队进一步设计了基于仿生触角的微型机器人感知系统（图2）。通过仿生触角的水平扫掠运动，微型机器人能够主动收集墙壁上预先设置的“材料指令”，使机器人按照预先设定的路线移动（图3）。通过仿生触角的垂直摆动动作，感受器能够区分平面、边缘和斜坡/台阶地形，使微型机器人具有判断地形通过性的能力，保证微型机器人在复杂地形行驶的安全性（图4）。相关成果以“用于微型机器人触觉感知的摩擦纳米发电机自供电仿生触角”（Self-Powered Bionic Antenna based on Triboelectric Nanogenerator for Micro-Robotic Tactile Sensing）为题发表于《纳米能源》（Nano Energy）上。论文通讯作者为清华大学深圳国际研究生院张旻副研究员，第一作者为清华大学深圳国际研究生院2020级硕士研究生朱德宽。

p 　　2017年7月4日，潘文渊文教基金会将2017年度“研究杰出奖”授予王中林院士,以表彰他开创纳米发电机和压电电子学等领域的杰出贡献和成就。 /p p 　　潘文渊文教基金会自1997年起颁发研究杰出奖，表彰对台湾地区、大陆及国际科技产业开拓或推展有卓越贡献者。该奖项是为了纪念台湾半导体工业的奠基人潘文渊博士而设立的最高奖项，评选标准主要有两个：一是在理论创新、实验技术发展、生产制程改善或仪器制作等，具有国际水准 二是领导大型或整合性计划，卓有成效。 /p p 　　王中林教授现为中科院北京纳米能源与系统研究所首席科学家、中科院外籍院士，欧洲科学院院士、佐治亚理工学院终身校董事讲席教授、Hightower终身讲席教授。王中林教授是纳米能源与系统集成领域的翘楚，其前瞻研究和研发成果兼具学术与实用价值，受到国际高度重视和肯定。他在一维氧化物纳米结构制备、表征及其在能源技术、电子技术、光电子技术及生物技术等应用方面均做出了原创性重大贡献。王教授长期投入纳米发电技术研发工作且成就卓著，发明了压电纳米发电机、摩擦纳米发电机，并首先提出了自驱动系统的概念，为微纳电子系统的发展开辟了新的途径。开创了纳米结构压电电子学和压电光电子学研究的先河，对纳米机器人、人-机界面、纳米传感器、医学诊断及光伏技术的发展具有里程碑意义。 /p p 　　纳米能源，作为一种全新的研究领域，是指利用新技术和微纳米材料高效收集和储存环境中的能量，来实现微纳系统的可持续运转，被誉为新时代的能源。在过去的十年里，王中林教授利用压电效应和摩擦起电效应成功收集了小型机械能，实现了从单个器件到系统集成、从一种新能源技术到自驱动传感网络的构建。通过王中林教授和其带领的纳米能源所科研团队持之以恒的科研攻关，纳米发电机正在使电子器件逐渐摆脱外部供能的桎梏，并成为未来物联网发展微小集成化、无线移动化和功能智能化的重要技术支撑和保障，引领技术革新全面进入自驱动化时代。 /p p style=" text-align: center " /p p style=" text-align: center " img width=" 300" height=" 400" title=" W020170705523750382102.jpg" style=" width: 300px height: 400px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/ab54bc1e-4358-498e-9640-59494bbf4644.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " /p

p 　　同济大学微纳米声成像实验室隶属于同济大学声学研究所和上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室，团队在中国工程院院士李同保研究员、钱梦騄教授、上海千人王学鼎教授的支持下，基于光与声之间的相互作用，开展了微纳米尺度光/声成像和检测新机制，以及应用于科研、工业和临床的高精度声成像和测量仪器开发研究。受国家重大科学仪器设备开发专项、国家重点研发计划、国家863和国家自然科学基金等十多项国家级项目支持，研发成像系统近十种，发表论文近百篇，国家专利公开十多项。曾获国家技术发明二等奖。 /p p 　　 strong 1、光纤超声传感系统 /strong /p p 　　受国家重大科学仪器设备开发专项资助，新研发的基于窄线宽光纤激光器的光纤超声传感系统实现了0~14 MHz的宽带非线性超声波测量，由于其在超宽的频带范围内都具有优良的灵敏度，因此在接受水声宽谱信道、兰姆波非线性、声发射信号等稳态或者瞬态的宽带信号方面具有很强的优势，目前已用于水下空化非线性测量、金属板/各向异性多层复合材料板/碳纤维板等板材的非线性兰姆波测量、风力发电机叶片在线诊断、钢轨在线诊断、气/液流量监测等领域。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/8597a518-28d8-446a-9266-b403e4b41b19.jpg" title=" 1.png" / /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/4ab7788a-19f7-4f3b-879a-ddf8abc481c3.jpg" title=" 2.png" / /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/aee4f6a1-61e4-477c-ae17-58ea26faf527.jpg" title=" 3.png" / /p p 　　 strong 2、声光衍射声场成像系统 /strong /p p 　　受国家自然科学基金资助，研发成功基于声光衍射效应的声场成像系统，可对液体中的稳态/瞬态、三维分布式声场进行成像，声压测量范围为1 atm ~200 atm。可应用于声超材料/声子晶体的声场操控能力的检测、超高压声谐振腔的声场检测、复杂声场成像和3D重构 还可以通过对衍射条纹的检测实现声场的声压量化成像。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/0ecb542d-5e14-44d8-8090-6c0afd4e7e4c.jpg" title=" 4.png" / /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/f61d0ddc-03c2-482e-b4e8-43d1edb1cc68.jpg" title=" 5.png" / /p p 　　 strong 3、高敏超声/光声/光声谱三模态靶向分子成像系统研发与应用 /strong /p p 　　受国家863项目和国家自然科学基金资助，新研发的基于光声效应和光声谱的高敏超声/光声/光声谱三模态靶向分子成像系统能够实时、准确的对生物组织和特征化学组分成像，可用于血管及血氧含量的成像、组织中蛋白/胶原等成分的成像、3D骨组织的成像和重建、肿瘤恶性程度的定征、肿瘤血管渗透压的检测等。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/08cbd191-9621-4143-8edf-cafca0f920a8.jpg" title=" 6.png" / /p p 　　 strong 4、超高分辨率原子力声显微镜 /strong /p p 　　受多个国家自然科学基金资助，近年来基于原子力显微镜研发出超高分辨率的原子力声显微镜，材料声学特性的空间检测分辨率达到3 nm，可用于细胞及亚细胞器的物性和功能无损检测、纳米材料力学特性检测、纳米材料压电特性检测等等，为纳米分辨率下研究材料的声学功能特性奠定了良好的基础。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/0094eac0-5359-445d-8fe0-4491c8eb33b5.jpg" title=" 7.png" / /p p style=" text-align: right " strong 本文作者： /strong 同济大学物理科学与工程学院 声学研究所 程茜副教授 /p

DRK-128C六工位口罩耐摩擦测定仪用于测定机织物和针织物的耐磨损性能，也可适用于非织造物。不适用于长绒毛织物。可用于测定毛织物在轻微压力下的起毛球性能。不适用于厚度超过3mm的毛织物。适用标准：GB/T4802.2、GB/T21196.1～4、GB8690、ASTMD4966、ASTMD4970、ISO12945.2仪器结构特征： 1、本机由仪器主体和电气两部分组成，是台式结构。金属构件是仪器的主体，它通过电控系统来进行试验工作。其动作由电机驱动，经过减速器、导板等驱动磨头运动，磨头运动的轨迹与织物的实际磨损过程相似。2、当预置次数完成后，仪器自动停机。3、人机界面操作简单方便，显示直观。仪器主要规格和技术特征： 1、磨擦头位数：9个2、试样夹直径：Φ38mm和Φ90mm3、磨台直径：Φ120mm4、直径38mm试样夹和导向杆总重量为：（198±2）g 直径90mm试样夹、导向杆和O型橡胶圈总重量为：（155±1）g 直径90mm试样夹、导向杆、O型橡胶圈和加载块总重量为：（415±2）g 重锤：395g±2g、594g±2g 加载块和试样夹具组件的总质量应为： 大块(795±7)g即施加在试样上的名义压力为12 kPa 小块(595±7)g即施加在试样上的名义压力为9 kPa5、记数范围：预置计数1～990000次6、试验速度（磨头转速）：47.5±2.5r.p.m 注：标配只带47.5±2.5r.p.m，其余25r.p.m、75r.p.m均需选配。7、电源：220V±10%、50Hz8、电机功率：120W9、外形尺寸：850mm×600mm×400mm10、重量：仪器120kg　　附件箱22kg仪器结构图：图1：仪器结构图图2：试样夾安装示意图图3：偏心盘创新点：人机界面操作简单方便，显示直观。 六工位口罩耐摩擦测定仪

p 　　近期，科技部、发展改革委、财政部、军委发展装备部联合主办的国家“十二五”科技创新成就展在北京展览馆举办。清华大学量子反常霍尔效应、北京大学碳纳米管CMOS器件和集成电路、清华大学超长碳纳米管和超顺排碳纳米管薄膜、中科院化学所石墨炔、纳米能源所纳米发电机、中科院高能所纳米材料生物安全性评估方法、国家纳米中心“肿瘤捕手”肿瘤早诊技术、集盛星泰公司纳米材料超级电容器、碧水源公司纳米膜净水产品等一大批我市国际领先和国际一流纳米科技成果、创业项目和创新产品的集中亮相，有力彰显了北京在纳米领域领先的创新优势，也展示了“十二五”以来我市全面推动纳米领域原始创新和打造科技成果批量转化“北京模式”的显著成效。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/e3d0cc91-bf3d-414a-9f09-50da20c0474a.jpg" / /p p style=" text-align: center " 北京市全国科技创新中心展区 /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/08504477-fd4e-429e-baae-c30a7459ad65.jpg" / /p p style=" text-align: center " 量子反常霍尔效应等重大成果展板 /p p 　　用创新改变世界，用创业引领未来。北京本次参展的一批世界级纳米领域原始创新成果足够亮眼，新兴的创新创业项目和纳米创新产品也含金量十足。在原始创新成果方面，由清华大学薛其坤院士团队在国际上首次观测到的量子反常霍尔效应对下一代低能耗电子器件开发等信息技术领域的变革具有重大意义，被业界评价为诺贝尔奖级的发现 清华大学范守善院士团队在世界上率先制备成功的超顺排碳纳米管阵列，被看成是“架起了一个联系纳米世界和宏观世界的桥梁”，目前该材料从原创性基础研究、应用技术开发、产业化技术攻关到大规模生产应用的完整创新链已经全面贯通 北京大学彭练矛教授团队在国际上率先研制成功的10nm碳纳米管CMOS器件，器件速度与功耗相比同样尺寸的硅基器件整体上好5倍左右，有望成为下一代主流集成电路技术之一 纳米材料生物安全性评估方法由中科院高能所赵宇亮研究员团队建立，该团队不但创建了我国第一个“纳米生物效应与安全性”实验室，开创了纳米毒理学领域在我国发展的新格局，而且其独创的金属富勒醇抗肿瘤纳米药物目前正在加快推进放大和转化进程。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 307px height: 397px " title=" 3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/264067e1-98de-4391-9976-c7d3bedc9958.jpg" width=" 369" height=" 697" / /p p style=" text-align: center " “肿瘤捕手”相关装备与创业大赛奖杯 /p p 　　在创新创业项目方面，由国家纳米中心胡志远研究员团队开发的“肿瘤捕手”纳米技术可将癌症检测提前到肿瘤组织只有1-5毫米大小时，大大优于目前传统的PET-CT技术，有望形成高可靠性的肿瘤早诊技术，该项目2015年在首届北京国际“纳米之星”新材料创业大赛、中国第四届创新创业大赛新材料行业总决赛、全球黑马大赛新材料行业总决赛、医疗合伙人大赛等比赛中一路过关斩将，囊括4项创业大赛冠军，受到了业界和投资人的高度关注与认可。 /p p style=" text-align: center " img title=" 4.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/7021f86a-23e3-4ce5-95af-627f1eb6f859.jpg" / /p p style=" text-align: center " 碧水源纳米膜技术及相关产品展台 /p p 　　在创新产品方面，集盛星泰公司的纳米材料超级电容器已经成功应用于工程车辆、轨道交通、国防装备和新能源等领域，用户包括东风汽车、中国南车、航天科工、南瑞电力等二十多家行业知名企业，形成了良好的行业影响。碧水源公司围绕纳米膜技术为核心进行全面产品创新和产业布局，目前已经成为中国规模较大的集膜材料研发、膜设备制造、膜工艺应用于一体的企业，每年可为国家新增高品质再生水近50亿吨，占全国膜法水处理市场份额的70%以上，形成了重大的行业带动效应。 br/ 　　2012年以来，北京市科委牵头启动“北京纳米科技产业跃升工程”，2014年开始实施的“北京技术创新行动计划（2014-2017年）”，专设先导与优势材料创新发展专项，对纳米技术原始创新和产业集聚进行了重点部署，多措并举形成合力，集中建设国际一流的纳米科技创新中心。当前，北京在纳米领域原始创新方面的领先地位更加巩固，初步形成了涵盖“高校院所研发基地—纳米众创空间—纳米专业孵化器—纳米孵化加速器—产业发展基地”5级成果批量转化体系，纳米材料及应用、纳米印刷、纳米能源、纳米健康与环境等板块初步形成集聚态势，围绕核心产业板块的创新链和产业链正在逐步拓展，在全国产生了良好的示范效应，纳米领域科技成果批量转化和创新创业的北京模式正在形成。 /p

人们对电子设备的便携性、多功能性和集成性的期待推动了可穿戴电子设备的快速发展。最近，摩擦电纳米发电机(TENGs)在能力收集、人机交互、医疗监测和自供电传感等方面引起了关注。遗憾的是，这类交互设备多由分隔的传感器和显示单元组成，因而总是需要一些笨重的设备或有线连接来将输出信号转换为人类易读出的形式。色彩提供了简单的传输信息的方法，其可调的颜色属性有望与传感器集成，为交互式信号的可视化开辟了新途径。金属卤化物钙钛矿具有特殊的光物理性质，为未来的可穿戴电子产品提供了新机会。然而，构建自供能、应变传感和显示等多功能特性一体化的光致发光传感系统是巨大的挑战。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所轻量化实验室研究员李清文与项目研究员张其冲等，提出了高效窄光致发光金属卤化物固体的水合成策略，进一步将其应用于自供电的可穿戴式光致发光传感器。科研人员利用这一策略，仅使用水作为溶剂便制备了盐壳金属卤化物固体(具有高效和狭窄的绿色排放，PLQY为87.3%)。其中，KBr盐提供了一个富溴的环境来钝化钙钛矿的表面缺陷，且作为基质来提高其稳定性。该绿色环保的制备策略可用于制备无色水性油墨和柔性光致发光薄膜。另外，该固态化合物可作为聚乙烯醇(PVA)的填料，用于TENG中的高性能正摩擦材料，所制备的TENG的输出性能是原始TENG的2.3倍。研究进一步构建了电压响应范围为0-100kPa、响应时间为125ms的可穿戴光致发光传感器，以检测人体的各种运动。研究显示，运用简单的水蒸发结晶策略即可制备高发射窄半高峰宽的金属卤化物固体，巧妙地引入溴化钾盐使得难溶于水的溴化铅完全溶解在水中，不仅赋予了材料高量子产率，而且提升了产物光和热稳定性。得益于水蒸发结晶策略，前驱体水溶液可制备成水性墨水，通过与水性聚合物混合可以制备出柔性荧光薄膜，并可以通过喷墨打印技术打印相关的图案。作为概念验证，研究还构建了电压响应范围为0-100kPa，响应时间为125ms的可穿戴光致发光压力传感器，未来有望构建同时具有显示-传感一体化自供电集成器件，检测人体的各种运动。该研究为高发射的金属卤化物固体的合理设计提供了指导，并为扩展其在多功能可穿戴荧光传感器中的应用提供了参考。相关研究成果以Robust Salt-Shelled Metal Halide for Highly Efficient Photoluminescence and Wearable Real-Time Human Motion Perception为题，发表在Nano Energy上。研究工作得到中科院和江苏省青年基金项目的支持。该研究由苏州纳米所、华东理工大学、新加坡南洋理工大学、上海交通大学的科研人员合作完成。图1.固态盐壳金属卤化物的制备图2.固态金属卤化物的稳定性及其柔性应用图3.固态金属卤化物在传感领域的应用