NML高被引文章 | 传感器 & 纳米发电机

本次推文精选了五篇入选ESI高被引,传感器及纳米发电机相关的NML文章。分别来自北京理工大学曹茂盛团队、郑州大学刘宪虎副教授和德国埃尔朗根-纽伦堡大学Dirk W. Schubert教授团队、以色列理工学院Hossam Haick教授与日本京都大学姚明水研究员以及西安电子科技大学吴巍炜副教授、清华大学李鹏和中国石油大学(华东)于连栋教授团队、西北工业大学苑伟政教授和陶凯副教授。欢迎大家阅读关注。

高被引文章: 指近10年内发表的SCI论文且被引次数排在相应学科领域全球前1%以内。

高被引文章·1

A Nano-Micro Engineering Nanofiber for Electromagnetic Absorber, Green Shielding and Sensor

Min Zhang, Chen Han, Wen‑Qiang Cao, Mao‑Sheng Cao*, Hui‑Jing Yang*, JieYuan*

Nano-Micro Letters (2021)13: 27 

https://doi.org/10.1007/s40820-020-00552-9

中文题目:既能“电磁吸收”又可“绿色屏蔽”的“裁剪”纳米纤维

文章简介:
北京理工大学材料学院曹茂盛团队通过双模板方法剪裁了多孔钴酸镍(NiCo₂O₄)纳米纤维结构,调控了极化和电荷传输特性,获得了兼备电磁吸收和绿色屏蔽功能的钴酸镍纳米纤维。文章深入探讨了电磁吸收到电磁屏蔽状态的转变机理。这为多功能电磁材料及器件的发展提供了参考,解决了一种材料难以同时获得高效电磁吸收和绿色屏蔽的困难。

本文亮点:

1. 电子输运特性在电磁衰减中的作用可以推广到其他电磁功能材料。

2. 电磁吸收和绿色屏蔽集成可以拓宽电磁多功能材料的应用范围。

3. 提出了基于本征电磁衰减和电磁谐振耦合效应的全新传感机制。

高被引文章·2

Highly Sensitive Ultrathin Flexible Thermoplastic Polyurethane/Carbon Black Fibrous Film Strain Sensor with Adjustable Scaffold Networks
Xin Wang, Xianhu Liu*, Dirk W. Schubert*
Nano-Micro Letters (2021)13: 64 .
https://doi.org/10.1007/s40820-021-00592-9
中文题目:柔性超薄高灵敏度TPU/CB应变传感器及其建模分析

文章简介:

郑州大学刘宪虎副教授和德国埃尔朗根-纽伦堡大学Dirk W. Schubert教授团队合作通过静电纺丝和超声镶嵌工艺,设计并制备出具有立体支架网状结构(Stereoscopic scaffold network structure)的热塑性聚氨酯/炭黑(TPU/CB)导电复合材料。与传统静电纺丝工艺不同,该工艺采用了特殊的静电纺丝收集装置。不同转速的收集装置形成的立体支架网络结构,对TPU/CB应变传感器电的响应能力产生了巨大影响。该结构使传感器在拉伸应变下表现出高灵敏度(应变155%时的GF为8962.7),快速响应时间(约60 ms),出色的稳定性和耐久性(大于10000次循环)以及广泛的可用拉伸范围(大于160%)。

本文亮点:

1. 通过静电纺丝法制备了高灵敏度热塑性聚氨酯/炭黑(TPU/CB)应变传感器。

2. 基于改进的隧道理论模型,提出了分析导电路径数和距离变化的一种有效方法。

高被引文章·3

Gas Sensors Based on Chemi‑Resistive Hybrid Functional Nanomaterials
Yingying Jian, Wenwen Hu, Zhenhuan Zhao, Pengfei Cheng, Hossam Haick*, Mingshui Yao*, Weiwei Wu*
Nano-Micro Letters (2020)12:71
https://doi.org/10.1007/s40820-020-0407-5

中文题目:基于杂化功能纳米材料的化学电阻型气体传感器

文章简介:

化学电阻型传感器主要由气体检测层(sensinglayer)、电信号传导和转换 (electrical transducer and signaltransformation)、数据处理(data procesing)和信息输出(results output)等组件组成。其中,气体检测主要分为三个步骤:表面气体分子捕捉过程、表面反应过程和电荷转移过程。大多数的气敏传感器都是基于单一材料或传感机制,达不到理想传感器的性能。一种可靠的解决方案是设计和利用新型气敏材料来提高传感性能,相比于单一结构的传感器,杂化纳米纳米材料作为敏感材料具有诸多优点,比如复杂组成成分和新颖的结构改变传感行为,精确设计多种物理/化学过程来提高传感性能等。

本文主要综述和介绍不同类型杂化材料相对于单一结构的优势和进展,主要分为了5中传感形式:构建异质结、催化反应、电荷转移、电荷传输、分子筛分以及它们的组合,从本质上解释了提高传感性能的原因。并讨论了每种传感机制的优点及挑战,从全新的视角为该类型气体传感器未来的发展指明可能有效的方向。最后,作者对基于化学电阻气体传感器的商业电子鼻在医疗、环境、农业、食品及公共安全方面的应用进行了总结。

本文亮点:

1. 以传感机理为出发点,为理解和研究新型的杂化功能传感材料提供了理论支撑。

2. 总结了杂化功能材料的应用,并用从全新的视角讨论了未来气敏传感器的可能发展方向。

高被引文章·4

Electrospinning of Flexible Poly(vinyl alcohol)/MXene Nanofiber-Based Humidity Sensor Self-Powered by Monolayer Molybdenum Diselenide Piezoelectric Nanogenerator
Dongyue Wang, Dongzhi Zhang*, Peng Li*, Zhimin Yang, Qian Mi, Liandong Yu* 
Nano-Micro Letters (2021)13: 57 .
https://doi.org/10.1007/s40820-020-00580-5
高被引文章·5

Hierarchical Honeycomb-structured Electret/Triboelectric Nanogenerator for Biomechanical and Morphing Wing Energy Harvesting
Kai Tao, Zhensheng Chen, Haiping Yi, Ruirong Zhang, Qiang Shen, Jin Wu, Lihua Tang, Kangqi Fan, Yongqing Fu, Jianmin Miao*, Weizheng Yuan* 
Nano-Micro Letters (2021)13: 123
https://doi.org/10.1007/s40820-021-00644-0

中文题目:一种可集成于UAV可变形机翼的蜂窝式驻极体/摩擦纳米发电装置

文章简介:

西北工业大学苑伟政教授和陶凯副教授等提出了一种受蜂窝结构启发的驻极体/摩擦纳米发电机(h-TENG)。通过高温热压塑性成型技术实现了PET、纳米银线及FEP的波浪状一体成型,进而组合出多层波浪状薄膜结构。通过每个波浪状能量收集单元的协同作用,蜂窝状摩擦纳米发电机在手掌的敲击激励下实现了最大1207 V瞬时电压,68.5 μA短路电流及12.4 mW功率的能量输出,对应了高达0.275 mW/cm³ (2.48 mW/g)的峰值功率密度。同时由于该摩擦纳米发电机的蜂窝状结构具备优异回弹特性,将其集成在鞋垫中实现了足底运动压力的动态监测及显示,并首次集成于无人机变形机翼内部实现了副翼运动时的能量收集。本研究展示了该概念化蜂窝状摩擦纳米发电机在诸多应用场景中的实用性及可行性。

本文亮点:

1. 提出一种具备优异透明度、结构紧凑、轻量化和柔性的多层蜂窝状驻极体/摩擦纳米发电结构,该蜂窝结构可以在限域空间实现电容变化最大化。

2. 该多层蜂窝状驻极体/摩擦纳米发电结构的自恢复特性可实现自驱动鞋垫的足底压力检测及动态显示。

3. 首次将蜂窝状驻极体/摩擦纳米发电结构用于UAV可变形机翼舵面运动能量的提取与转化。

 

 

关于我们

Nano-Micro Letters《纳微快报(英文)》是上海交通大学主办、在Springer Nature开放获取(open-access)出版的学术期刊,主要报道纳米/微米尺度相关的高水平文章(research article, review, communication, perspective, highlight, etc),包括微纳米材料与结构的合成表征与性能及其在能源、催化、环境、传感、电磁波吸收与屏蔽、生物医学等领域的应用研究。已被SCI、EI、PubMed、SCOPUS等数据库收录,2021JCR影响因子为 23.655,学科排名Q1区前5%,中科院期刊分区1区TOP期刊。多次荣获“中国最具国际影响力学术期刊”、“中国高校杰出科技期刊”、“上海市精品科技期刊”等荣誉,2021年荣获“中国出版政府奖期刊奖提名奖”。欢迎关注和投稿。
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