电子学院张晓升教授团队在Nano Energy上发表综述论文

文:张晓升 图:电子学院 / 来源:电子学院 / 2018-03-13 / 点击量:5318

  近日,我校电子科学与工程学院张晓升教授课题组在国际著名期刊Nano Energy上发表了题为“All-in-One Self-Powered Flexible Microsystems Based on Triboelectric Nanogenerators”(基于纳米摩擦发电机的单片全集成自驱动柔性微系统展望)的综述文章。该论文由电子科技大学、北京大学、瑞士洛桑联邦理工大学、日本东京大学合作完成,电子科技大学为第一单位,我校张晓升教授为第一作者和通讯作者,鲍景富教授为合作作者之一。Nano Energy是纳米材料和能源领域顶级期刊,2017年影响因子为12.343。

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  可穿戴电子设备因其柔性、可拉伸性、便携性等特点,在过去十年中得到蓬勃发展,已经广泛应用于人类生活的各个方面,在个人健康实时监测、运动健身辅助、便携移动通讯、贴敷式安全监测等方面扮演着重要角色。可穿戴电子器件未来发展的一个极具吸引力的应用前景是实现单片全集成低功耗可穿戴电子微系统。然而,这一目标的实现还面临着诸多关键技术瓶颈和难点,其中最为突出的核心点在于探索实现持续可靠且可穿戴的有效供能方式。纳米摩擦发电机(Triboelectric Nanogenerator, TENG)是解决上述挑战的一种行之有效的方法。人体是一种可移动的可持续能源,源源不断地通过物理运动和热耗散产生高达数百瓦的生物能。基于摩擦起电和静电感应相结合,纳米摩擦发电机可从人体环境中收集生物机械能并转化为电能,为便携式电子设备和微系统提供动力,是一种应用面广泛的高性能微纳能源,同时其自身可以利用输出电信号与输入环境参量之间的定量关系来实现主动式传感。

  此外,可穿戴电子设备当前发展的一个重要趋势是分立元件的高度集成化,以构建“功能+供能”相融合的自驱动柔性微系统。因这个极具吸引力的未来愿景,张晓升教授及合作者们在论文中提出了基于摩擦纳米发电机的单片全集成柔性自供能微系统的构想。从纳米摩擦发电机工作机理的演进,先进摩擦功能材料的发展,基于TENG的主动式感知传感,基于TENG驱动的微执行器,以及复合集成能量单元等多个角度,文章总结归纳了当前TENG面向柔性自供能微系统领域的最新研究进展,进而探讨了“功能+供能”一体化的自驱动柔性微系统的可行性。

  张晓升教授是我校“百人计划”特聘教授、博士生导师。主要研究领域是微电子机械系统(MEMS),在批量化微纳复合加工技术、基于微加工技术的新型微能源、柔性微纳传感器、自供能电子微系统等多个重要前沿方向上开展了深入的研究工作,取得了一系列研究成果。近五年来,在国际著名学术刊物上共发表论文43篇,其中影响因子大于12的一区期刊论文12篇(Nano Letters, ACS Nano, Nano Energy等)。论文已被SCI他引483次(Google引用1071次),其中ESI前1%高被引论文2篇。授权发明专利20项(含美国专利1项),出版英文专著1本。入选IEEE旗舰期刊IEEE Transactions on Nanotechnology(IF=2.485)编委会,任Associate Editor,任IEEE NEMS 2017&2018技术委员会委员及分会主席。累计获得中国电子学会优秀博士学位论文等学术荣誉和奖励20余项。受邀担任Nat. Commun., ACS Nano, Adv. Energy Mater., Nano Energy等20多个国际重要学术期刊的审稿人。


  论文链接:

  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285518301149


编辑:罗莎  / 审核:林坤  / 发布者:陈伟