| 查看: 1057 | 回复: 7 | ||||
| 当前主题已经存档。 | ||||
yexuqing木虫之王 (文学泰斗)
太阳系系主任
|
[交流]
佐治亚理工大开发出振动即可发生交流电的ZnO纳米线
|
|||
|
佐治亚理工大开发出振动即可发生交流电的ZnO纳米线 DATE 2008/11/12  【日经BP社报道】  正在查看开发元件的王中林。（照片：Georgia Tech Photo: Gary Meek）  元件放大图。（照片：Georgia Tech Photo: Gary Meek） 美国佐治亚理工学院（Georgia Institute of Technology，佐治亚理工大）宣布，开发出了采用氧化锌（ZnO）纳米线（Nanowire）可发交流电的元件“Flexible Charge Pomp”。有关研究论文已刊登在2008年11月9日的《Nature Nanotechnology》的网络版上。 该元件利用环境中的振动可使单个元件最大产生45mV的电动势。将多个元件串联起来，可获得更高的电压。除了能够嵌入衣服、鞋类及旗帜等发电之外，还可望用于人体内血压的测定等。 开发该元件的是研究ZnO纳米线压电效果的佐治亚理工大王中林教授的研究小组。此ZnO纳米线的直径为3～5μm，长度为200～300μm，比以前纳米元件的尺寸大很多是其特点之一。 该元件的制作如下。首先，在显微镜下，将在600℃温度下以物理蒸镀法形成的多条ZnO纳米线粘贴在聚酰亚胺薄膜上。然后，在纳米线的两端涂布作为电极的银（Ag）胶，每个电极均以聚酰亚胺薄膜封装。 ZnO纳米线以前曾存在抗水性差、容易受到机械振动的磨损等问题。此次的元件设计大幅改善了这些问题。（记者：野泽 哲生） ■日文原文 Georgia工科大，振動で交流発電するZnOナノワイヤを開発 |
回复此楼» 收录本帖的淘帖专辑推荐
 项目申请 |
» 猜你喜欢
北京航空航天大学26级博士招生-生物医学工程-合成生物学
已经有20人回复
-
温州大学王娟课题组2026年招生
已经有10人回复
-
金属材料论文润色/翻译怎么收费?
已经有231人回复
-
温州大学2026年招生（化学、材料）
已经有10人回复
-
招生负责_院士团队_学生高自由度成长_擅长学生培养
已经有5人回复
-
温州大学招收2026年入学博士研究生（化学、材料、环境）
已经有10人回复
-
非晶合金
已经有2人回复
-
院士团队-每届学生都优秀-高自由度-团队氛围好
已经有0人回复
-
求调剂
已经有0人回复
» 本主题相关商家推荐: (我也要在这里推广)
2楼2008-11-13 10:02:39
9809173
铁杆木虫 (著名写手)
- 应助: 8 (幼儿园)
- 金币: 8492.4
- 散金: 255
- 红花: 3
- 帖子: 2584
- 在线: 489.6小时
- 虫号: 514582
- 注册: 2008-02-29
- 性别: GG
- 专业: 生化分析及生物传感
3楼2008-11-13 11:58:55
|
◇◇新语丝(www.xys.org)(xys3.dxiong.com)(ww ... xys.xys-reader.org)◇◇ 回应《北大王中林主任报道“压电纳米发电机”的SCIENCE论文遭德马普所研究人员质疑》 作者：王中林 德马普所Alexe等对由我们提出的纳米发电机的概念的质疑始于2007年初。 其原因是由于他们通过自己的测量系统发现硅纳米线，作为一种非压电材料，同 样产生了类似的电信号。他们首先把质疑送到Science作为对我们2006年文章的 comments。根据他们的Comment, 我们向Science做了相应的回应（Reply）。经 过Science 的评审，两位评审人一致认为Alexe等缺乏系统的实验数据，Alexe等 的Comment一审就被Science拒绝了。 从他们的实验描述来看，他们的系统与我们的测量系统具有很大的差别。由 于系统误差大，Alexe等测得的数据受到环境干扰很大，并无法区别系统反馈信 号和真实信号。因此，他们的测量系统在任何材料上都能测到信号，而我们的测 量系统只在具有压电性质的材料上才能测得信号。我们牢固坚信我们建立的纳米 发电机的机制，并reject他们每一项指责和推论。（详见下文）。 为了把他们出错的原因找到，摆着尊重科学的态度，我2007年曾诚挚地邀请 Prof. Goesele的团队派人并携带他们的样品来我们的实验室来做相应的实验， 我要用他们的样品在他们的监督下用我们的仪器把实验做出来，这样可以使他们 信服。随后，我在德国的一次学术会议上又一次亲自邀请Prof. Goesele和Dr. Alexe来我们实验室用我们的设备来做他们的实验来验证他们的结果。遗憾的是 他们至今没有回应我的邀请，不交流也不再做更多的实验，而是把2006年底只做 了一两次的实验结果以文章的形式草草发表在Advanced Materials上. 更遗憾的 是，Advanced Materials没有给我们一个公平回答的机会就把他们的文章在2008 年9月初发表。一般的国际惯例是Comment 和Reply应同时发表，这样读者可以同 时做出自己的判断。当我们9月读到他们的文章之后，我们认为Advanced Materials对我们不公平，我们迅速对他们的文章进行了答复，并列举了大量的 实验和理论数据。一周以后我们长达11页的Reply被Advanced Materials无需修 改的立即接受发表。但由于发表周期很长，估计2009年元月才能在网上才公布于 世。请各位耐心一点。我们Reply文章的摘要见下文。 在过去的三年中，我们进行了一系列的试验，有力地证明了弯曲ZnO纳米线 中压电电场的存在，并且能够被有效地输出到外电路。我们发表了25篇论文。参 与该研究的人员达20多位，来自于世界各地包括中国，台湾，德国和意大利。我 们发表的所有论文可以在以下网站下载： http://www.nanoscience.gatech.ed ... nanogenerators.html 我们衷心欢迎在尊重事实基础上公平的学术争论。然而，让我们感到遗憾的 是，Alexe等并没有理会我们的最新进展和一系列的工作，不尊重实验数据，并 且没有阅读我们一系列的文章，而只是把目光盯在我们的2006年的第一篇文章上 而进行假设猜测。这种做科学的态度使我们大为惊讶！ 我们坚信数据是最好的答案，your data speak for you! 我们欢迎所以有 兴趣的学者来做这方面的研究。数据和时间会证明一切！我欢迎有问题的读者可 以直接e-mail给我。 对于有兴趣的读者，最近几篇文章可以做为选读： Z.L. Wang “Towards self-powered nanosystems: from nanogenerators to nanopiezotronics” (feature article), Advanced Functional Materials, 18 (2008) 1-15. http://www.nanoscience.gatech.ed ... 08new/2008_tspn.pdf Jun Zhou, Peng Fei, Yudong Gu, Wenjie Mai, Yifan Gao, Rusen Yang, Gang Bao, Zhong Lin Wang* “Piezoelectric-potential-controlled polarity-reversible Schottky diodes and switches of ZnO wires”, Nano Letters, ASAP (2008). http://www.nanoscience.gatech.ed ... 008new/2008_ppc.pdf Sheng Xu, Yaguang Wei, Jin Liu, Rusen Yang and Zhong Lin Wang* “Integrated multilayer-nanogenerator fabricated using paired nanotip-to-nanowire brushes”, Nano Letters, ASAP. http://www.nanoscience.gatech.ed ... 08new/2008_imnf.pdf Rusen Yang, Yong Qin, Liming Dai and Zhong Lin Wang * “Flexible charge-pump for power generation using laterally packaged piezoelectric-wires”, Nature Nanotechnology, published online (2008). http://www.nanoscience.gatech.edu/zlwang/paper/2008new/08_pgl.pdf 我们Reply文章的摘要翻译文： 利用压电纳米线发电 [**] - 对Alexe等人的“能用纳米线发电吗？”一文的评论 王中林* 我们利用压电氧化锌纳米线阵列发现了一种从机械能到电能有效转换的新途 径 [1,2]。这一新型发电方法依赖于氧化锌的压电特性与半导体特性的耦合以及 金属顶电极与氧化锌间肖特基接触的整流效果 [3]. Alexe等[4]对发电机制的机 制提出了以下三点质疑。首先，氧化锌纳米线中的压电电荷在极短的时间内被自 由电荷全部中和掉，因此，压电电场是不能观察到的。其次，从单个纳米线探测 到的～10毫伏量级电压是不足以克服铂电极与氧化锌间的肖特基势垒，因此，整 流效应是不存在的。最后，他们用他们的设备在不具有压电特性的硅纳米线上探 测到电压输出，因此，他们认为纳米发电机的输出电压可能并非来自于压电特性 本文将对Alexe等人提出的问题和他们提供的数据做一全面的分析并给出一 个全面的评论. 基于过去三年我们进行的一系列系统的实验，我们的结论如下。 Alexe等高估了氧化锌纳米线中的自由载流子浓度近两个数量级。氧化锌纳米线 电导的紫外光调制实验表明自由载流子的确影响纳米发电机的性能[5]。然而， 我们合成的氧化锌纳米线的电导大小刚好合适，并使得压电电势能驱动外电路中 电子的流动。压电电场在纳米线中能存在相对长的一段时间，这就使得压电效应 能够直接观察到。压电电势在此起到了克服铂－氧化锌界面的阈值电压的作用 [6]，而观察到的～10毫伏输出信号是连接铂和氧化锌纳米线两端电极的费米能 级差 [3]. 最后，Alexe等在硅纳米线上观察到的电压输出来自于他们实验中的 系统误差(artifacts)。他们的测量系统存在着25 赫兹的强烈环境背景扰动， ?10 毫伏的误差, 以及320 pf的巨大等效电容. 他们 采用的双极性放大器具有 3.29 nA 以上的偏置电流和32.5 毫伏的偏移电压。由此产生的RC（电阻－电容） 放电信号高达～ 800 毫伏并掩盖了任何希望测量的实际信号（～10毫伏）。这 也导致了他们的输出信号与纳米线的种类，大小，和长径比无关。在没有确凿证 据的情况下，他们认为纳米发电机并非起因于压电效应。更严重的是，他们错误 地假定我们的测量设备与他们相同，并且用他们的假信号（～800毫伏）来解释 我们用高精度测量系统（噪音 ~?0.5毫伏，电容 1.2pf， 放大器电压偏移 1毫 伏， 不可探测的RC放电效应（<1毫伏））得来的结果（～10毫伏）。最后， Alexe等人的模型不能解释我们得到的11项关键的实验事实。 我们牢固坚信我们 建立的纳米发电机的机制，并reject他们每一项指责和推论。 References [1] Z.L. Wang and J.H. Song, Science, 2006, 312, 242. [2] J.H. Song, J. Zhou and Z.L. Wang, Nano Letters, 2006, 6, 1656. [3] Z.L. Wang, Adv. Functional Materials, 2008, 8, 1. [4] M. Alexe, S. Senz, M.A. Schubert, D. Hesse and U. Goesele, Advanced Materials, 2008, 20, 4021. [5] J. Liu, P. Fei, J. Song, X.D. Wang, C. Lao, R. Tummala, Z.L. Wang, Nano Letters, 2008, 8, 328. [6] J. Zhou, P. Fei, Y. Gao, Y. Gu, J. Liu, G. Bao, Z.L. Wang, Nano Letters, 2008, 8, 2725. (XYS20081112) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys3.dxiong.com)(ww ... xys.xys-reader.org)◇◇ |
4楼2008-11-13 12:48:26
5楼2008-11-13 13:14:33
6楼2008-11-13 14:41:52
bnuphy
新虫 (小有名气)
- 应助: 0 (幼儿园)
- 金币: 2.2
- 散金: 20
- 帖子: 126
- 在线: 42.6小时
- 虫号: 442490
- 注册: 2007-10-27
- 性别: GG
- 专业: 凝聚态物性 II ：电子结构
7楼2008-11-13 14:42:57
|
本帖内容被屏蔽 |
8楼2008-11-18 22:17:51
