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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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【中國科學(xué)報】不用電池點(diǎn)亮小手電

2017-02-20 中國科學(xué)報沈春蕾

【字體：大中小】

語音播報

　　近日，中國科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所智能微納器件研究室研究員王振洋團(tuán)隊(duì)在太陽能光熱轉(zhuǎn)換與熱能存儲利用方面取得系列新進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表在工程技術(shù)類一區(qū)期刊《太陽能材料與太陽能電池》上。

　　太陽能光熱應(yīng)用是利用太陽能最簡單、最直接、最有效的途徑之一。然而，由于其到達(dá)地球后能量密度較小又不連續(xù)，很難進(jìn)行大規(guī)模的開發(fā)利用。長期以來，如何將低品位的太陽能轉(zhuǎn)換成高品位的熱能，并對太陽能進(jìn)行富集，以便最大限度地利用太陽能，成為研究者關(guān)心的問題，也一直是國際上十分關(guān)注的研究課題。

　　日前，王振洋團(tuán)隊(duì)制備出高透光率的薄膜材料。王振洋介紹，該薄膜材料既具有高效光熱轉(zhuǎn)換能力，同時又具有定溫、熱存儲與釋放功能。該材料優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換性能，可以廣泛應(yīng)用在光熱發(fā)電器件、農(nóng)業(yè)蔬菜大棚的保溫等相關(guān)領(lǐng)域，目前已申請相關(guān)國家專利。

　　近年來，王振洋團(tuán)隊(duì)一直致力于太陽能光熱轉(zhuǎn)換與熱能存儲利用方面的研究。例如，在可控儲放熱研究方面，為了確保儲熱放熱功能的實(shí)現(xiàn)，王振洋團(tuán)隊(duì)提出了納米界面限域的策略，這種納米限域復(fù)合體系具有良好的循環(huán)使用性能，即使循環(huán)100次以上也不會出現(xiàn)儲熱性能的衰減。

　　在實(shí)現(xiàn)儲放熱功能的基礎(chǔ)上，還必須控制其何時儲熱、何時放熱。因此，王振洋團(tuán)隊(duì)設(shè)計了芯殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合相變體系，通過調(diào)節(jié)界面相互作用，實(shí)現(xiàn)了棕櫚酸相變溫度的大幅度調(diào)節(jié)，最高降低溫度可達(dá)50℃，這是迄今為止所報道的最大降低幅度。

　　王振洋團(tuán)隊(duì)還將相變材料聚乙二醇（PEG）限域在氧化石墨烯的層間，通過改變層間距，實(shí)現(xiàn)了其凝固溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)。對相變儲熱而言，凝固對應(yīng)于放熱，這為實(shí)現(xiàn)可控的放熱提供了可能。針對可控?zé)岽鎯?shí)際應(yīng)用時的儲熱能力問題，王振洋團(tuán)隊(duì)設(shè)計納米芯殼結(jié)構(gòu)復(fù)合相變體系，通過在界面引入氫鍵網(wǎng)絡(luò)，在相變過程引入了氫鍵的形成與斷裂，進(jìn)而提高了相變熱焓值，與純相變材料相比，有效熱焓值從273J/g增加至374J/g，增加幅度為36.9%，有效提高了儲熱能力。

　　此外，王振洋團(tuán)隊(duì)以廢熱富集、高效轉(zhuǎn)換利用為導(dǎo)向，通過器件的系統(tǒng)集成，研制了基于廢熱發(fā)電的熱電轉(zhuǎn)換器件?？蒲腥藛T通過高溫蒸發(fā)和室溫下空氣中干燥的方法合成了一種新穎石墨烯和相變材料的復(fù)合材料，其中的石墨烯以三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)被組裝在相變材料聚乙二醇（PEG）基質(zhì)中，為材料進(jìn)行快速熱傳導(dǎo)提供了良好的通路。另外，該團(tuán)隊(duì)首次證明G-PEGs的熱收集和存儲并為熱電設(shè)備提供熱源的能力。G-PEGs提供熱流通過熱電設(shè)備快速發(fā)電，可以點(diǎn)亮LED燈珠。該工作被Atlas of Science網(wǎng)站以“不用電池來點(diǎn)亮小手電”為題進(jìn)行了相關(guān)報道，引起了同行們關(guān)注。

　　（原載于《中國科學(xué)報》 2017-02-20 第5版創(chuàng)新周刊)

　　近日，中國科學(xué)院合肥智能機(jī)械研究所智能微納器件研究室研究員王振洋團(tuán)隊(duì)在太陽能光熱轉(zhuǎn)換與熱能存儲利用方面取得系列新進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表在工程技術(shù)類一區(qū)期刊《太陽能材料與太陽能電池》上。
　　太陽能光熱應(yīng)用是利用太陽能最簡單、最直接、最有效的途徑之一。然而，由于其到達(dá)地球后能量密度較小又不連續(xù)，很難進(jìn)行大規(guī)模的開發(fā)利用。長期以來，如何將低品位的太陽能轉(zhuǎn)換成高品位的熱能，并對太陽能進(jìn)行富集，以便最大限度地利用太陽能，成為研究者關(guān)心的問題，也一直是國際上十分關(guān)注的研究課題。
　　日前，王振洋團(tuán)隊(duì)制備出高透光率的薄膜材料。王振洋介紹，該薄膜材料既具有高效光熱轉(zhuǎn)換能力，同時又具有定溫、熱存儲與釋放功能。該材料優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換性能，可以廣泛應(yīng)用在光熱發(fā)電器件、農(nóng)業(yè)蔬菜大棚的保溫等相關(guān)領(lǐng)域，目前已申請相關(guān)國家專利。
　　近年來，王振洋團(tuán)隊(duì)一直致力于太陽能光熱轉(zhuǎn)換與熱能存儲利用方面的研究。例如，在可控儲放熱研究方面，為了確保儲熱放熱功能的實(shí)現(xiàn)，王振洋團(tuán)隊(duì)提出了納米界面限域的策略，這種納米限域復(fù)合體系具有良好的循環(huán)使用性能，即使循環(huán)100次以上也不會出現(xiàn)儲熱性能的衰減。
　　在實(shí)現(xiàn)儲放熱功能的基礎(chǔ)上，還必須控制其何時儲熱、何時放熱。因此，王振洋團(tuán)隊(duì)設(shè)計了芯殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合相變體系，通過調(diào)節(jié)界面相互作用，實(shí)現(xiàn)了棕櫚酸相變溫度的大幅度調(diào)節(jié)，最高降低溫度可達(dá)50℃，這是迄今為止所報道的最大降低幅度。
　　王振洋團(tuán)隊(duì)還將相變材料聚乙二醇（PEG）限域在氧化石墨烯的層間，通過改變層間距，實(shí)現(xiàn)了其凝固溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)。對相變儲熱而言，凝固對應(yīng)于放熱，這為實(shí)現(xiàn)可控的放熱提供了可能。針對可控?zé)岽鎯?shí)際應(yīng)用時的儲熱能力問題，王振洋團(tuán)隊(duì)設(shè)計納米芯殼結(jié)構(gòu)復(fù)合相變體系，通過在界面引入氫鍵網(wǎng)絡(luò)，在相變過程引入了氫鍵的形成與斷裂，進(jìn)而提高了相變熱焓值，與純相變材料相比，有效熱焓值從273J/g增加至374J/g，增加幅度為36.9%，有效提高了儲熱能力。
　　此外，王振洋團(tuán)隊(duì)以廢熱富集、高效轉(zhuǎn)換利用為導(dǎo)向，通過器件的系統(tǒng)集成，研制了基于廢熱發(fā)電的熱電轉(zhuǎn)換器件?？蒲腥藛T通過高溫蒸發(fā)和室溫下空氣中干燥的方法合成了一種新穎石墨烯和相變材料的復(fù)合材料，其中的石墨烯以三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)被組裝在相變材料聚乙二醇（PEG）基質(zhì)中，為材料進(jìn)行快速熱傳導(dǎo)提供了良好的通路。另外，該團(tuán)隊(duì)首次證明G-PEGs的熱收集和存儲并為熱電設(shè)備提供熱源的能力。G-PEGs提供熱流通過熱電設(shè)備快速發(fā)電，可以點(diǎn)亮LED燈珠。該工作被Atlas of Science網(wǎng)站以“不用電池來點(diǎn)亮小手電”為題進(jìn)行了相關(guān)報道，引起了同行們關(guān)注。
　?。ㄔd于《中國科學(xué)報》 2017-02-20 第5版創(chuàng)新周刊)

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