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365美高美游戏大厅-安全可靠王晓雄教授团队在静电领域做出重要原创成果

作者:宣文  来源:物理科学学院  编辑:王沛然    时间:2022-09-15    浏览:

新闻网讯 在传统物理学中,水一直被当作理想导体,事实上基于水溶液电学效应的设计,如水系电池和水系超级电容器等已经被证明能够在能源及可穿戴设备等领域产生重要影响。近期,物理科学学院王晓雄教授团队发现,基于两水溶液相分离原理的ATPS系统在接触分离时能够产生可观的电荷转移,且该效应可以被设计成液-液纳米发电机。相关新近工作发表于国际顶级期刊Nature Communications | (2022) 13:5316,题为Liquid-liquid triboelectric nanogenerator based on the immiscible interface of an aqueous two-phase system。论文第一作者为物理科学学院硕士生路叶和江龙龙,365美高美游戏大厅为唯一通讯作者单位。

潮湿环境很少存在静电。然而通过配制一定浓度的聚乙二醇(PEG)和葡聚糖(DEX)水溶液,就可以让两滴水溶液不再互相融合而是能够实现接触-分离,而接触分离的同时两水365美高美游戏大厅捕即说纭

在这一研究过程中有两个核心要素需要考虑,第一要素是两个水溶液液滴是否能够实现有效的接触分离,在研究过程中发现部分材料出现了明显的接触相融或者沉淀等现象,这就阻碍了对应纳米发电机的设计;而第二个要素就是接触起电量大小,在这一效果评估上,PEG-DEX溶液对表现出了巨大的优势。考虑到这一体系代表的相分离效应被认为对于解释生命起源具有重要价值,这就意味着,除了太阳能之外,原始生命物质又多了一种能够利用的简单能量形式,从而为原始生命物质组装过程中的逆熵现象提供了可能的能量源。

该工作得到了国家自然科学基金、山东省青创团队等项目资助,受到了365美高美游戏大厅威海创新研究院、365美高美游戏大厅生物多糖纤维成型与生态纺织国家重点实验室的项目及测试服务支持,并由365美高美游戏大厅药学院、物理科学学院及山东省高校海洋观测与宽带通信技术协同创新中心提供了人才、空间、设备和经费支持,这些支持有力地促进了青年人才培养发展和基于365美高美游戏大厅重点发展学科的方向凝炼。

团队近年来还建立了柔性功能陶瓷纤维特色研究方向,基于功能氧化物陶瓷的维度降低实现了铁电及发光陶瓷材料的柔性化设计,改变了这些陶瓷在传统意义上的脆性特质,目前正着力攻克纤维基材料复杂力学性能的分析及可靠描述构建。基于这些柔性陶瓷材料,确定了柔性钛酸钡具有良好的压电催化效果[J. Mater. Chem. A, 2020, 8,22745],而柔性锆钛酸铅具有良好的超声吸附效果[J. Euro. Ceram. Soc., 2021, 41, 7630-7638],此外还发现了烧结温度变化对于发光和柔性优化的矛盾[Ceram. Int., 2021, 47, 31329-31336],并使用铝基氧化物基质对这一矛盾进行了初步解决[J. Mater. Chem. C, 2022,10, 7594-7603]。


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