全球首款可定製石墨烯電子紋身問世 電解液提升快充速度

科創上河圖第9期:

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本期給大家分享科學家的新型發明技術,希望在我們有生之年,可以看到新型技術的成熟,未來已來。

全球首款可定製石墨烯電子紋身問世 電解液提升快充速度

全球首款可定製石墨烯電子紋身問世:能探測人的呼吸心率

清華大學微納電子系任天令教授團隊近日全球首次實現了可定製的石墨烯電子紋身,這種電子皮膚具有極高的靈敏度,可直接貼附於皮膚或其他襯底上,用於探測人的呼吸、心率、發聲等,未來有望在運動、生物醫療等領域“大展拳腳”。 負責人解釋說:“但將石墨烯更美觀、穩定、可靠地貼合在皮膚表面,從而採集各種生理信號仍然是一個需要解決的關鍵問題。”為此,他們基於激光還原石墨烯,將石墨烯與紋身結合,讓其模仿電子皮膚的功能,通過電阻變化對皮膚表面的微小形變等進行監測。負責人說,除了測量皮膚表面的拉伸與壓縮,這種紋身還可轉移到多種襯底(如樹葉、絲綢等)上,未來如果普及可讓人們隨時隨地瞭解自己的身體狀況。此外,新研究使用的激光直寫多層石墨烯具有性能、成本優勢,非常有利於該電子皮膚的商業化生產。

鋰離子電池的‘血液’電解液:大幅提高電池儲電能力和耐用性

據外媒報道,美國研究人員在最新一期英國《自然·納米技術》上發表論文稱,使用高度氟化的電解液可大幅提高電池儲電能力和耐用性,未來或可推動電動汽車行業的進一步發展。“電解液被喻為鋰離子電池的‘血液’,擔負電池充放電過程離子輸運任務,具有不可替代的作用。其一般由高純度有機溶劑、電解質鋰鹽(六氟磷酸鋰等)、添加劑等原料組成。”負責人告訴記者。科研人員在努力提升動力電池的高能量密度和快充速度,但是在追求這兩個指標的過程中,對電池循環體系會帶來安全性隱患,這也正是研製電池電解液的挑戰。

汙水處理協同資源循環利用模式

美東時間 8 月 1 日下午兩點,美國科學促進會 AAAS 旗下的世界權威期刊 Science Advances 在線發表了題為“Evolving wastewater infrastructure paradigm to enhance harmony with nature”的最新研究論文,該文創造性提出了汙水處理協同資源循環利用的親自然新範式,並開發出了數據驅動的汙水處理研究新方法。通過對 REPURE 系統的能量收支分析,系統運行和維護需要的能量約 1.4 kWh·m-3,而通過能源載體燃燒獲得的能量可完全滿足整個系統的能量需求,同時還產出淨能量 0.4 kWh·m-3。負責人表示“該系統以資源循環利用為導向,兼具水質再生、能源自給自足、資源回收與低碳環保等特點,並引入土壤生態系統服務的概念協同轉化衍生汙染物。整個系統的設計採用了前沿的可持續科學理論為指導,重組了微生物合成代謝過程中的能量和物質傳輸模式,讓汙水中的有機物、氮和磷等有用的物質以生物合成或者沉澱析出的形式得到轉化或者再生,最大化地提高汙染物的資源轉化效率。”


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