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纳米科学研究所获得一项高水平实验研究成果
 

    近期,机械结构力学及控制国家重点实验室、纳米科学研究所在能量转化纳米技术基础实验研究方面取得一系列重大突破,相关研究成果已被国际纳米领域顶级权威刊物Nano letters(影响因子12.186)接受发表。这是我校在纳米科学与技术的实验研究领域又一次取得的重要进展。

    自2003年首次在碳纳米管中发现碳纳米材料在流体中产生电信号并在Science(《自然》杂志)发表以来,这一该现象一直受到高度关注。2011年Nano Letters上点击率最高的一篇论文就是报道石墨烯在流动的盐酸溶液中产生了十毫伏级的电压,此现象因具有极大的应用价值而受到国际学术界的高度关注。但国内外各个研究组的实验结果相差甚远,对于该现象的机理的解释也相互矛盾,并且其依据经典分子动力学提出的发电机理一直存在很大的争议。我校纳米科学研究所于2011年初利用自己合成的大面积高质量的单个碳原子层形成的石墨烯开展能量转化研究,发现了完全不同的生电机制。博士生殷俊、副教授张助华在团队负责人郭万林教授的带领下通过系统的实验研究和更加先进可靠的第一原理计算模拟,揭示了经典分子动力学给出的机理是错误的,国际上报道的所谓石墨烯流致生电实际上是由石墨烯上的金属电极与液体的相互作用所致,并以系统的、令人信服的实验证实:浸入液体的石墨烯本身根本不能发电。这一研究结果颠覆了人们十年来关于碳纳米材料流致发电的基本认识。这也澄清了为什么之前的结果相差甚远、机理解释相互矛盾的根本问题,将使碳纳米材料俘获能量的研究回到正确的轨道,具有颠覆性的意义。

    纳米科学研究所自2002年成立以来,已培育出大批高水平理论研究成果。近年来,研究所的实验研究能力也在不断积累提高。郭万林教授指导的以纳尺度物理力学实验研究为主要方向的博士台国安2010年获评江苏省优秀博士论文,并被推荐参加2012年全国优秀博士论文评选。在学校的多方支持下,研究所建成了富有特色的纳米功能材料样品制备、表征和性能测试的实验平台,自行研制的专利设备超声微波合成仪已被清华大学、南京大学、中科院陶瓷所等十多个研究单位使用,在热电、机电、机电磁耦合研究领域逐步形成自己的特色。尤其是近两年,研究所在石墨烯气流和水流发电方面做了大量开创性工作,一些成果已经展现出用应用于空天高技术的良好前景。研究所也期待有志于前沿科学发现和研究事业的优秀学生加盟,一起做出更有意义的原创性工作,并实现纳米科技与空天科技的融合。研究所设立了“纳米之星”、“曙光奖学金”等奖励措施,为有志致力前沿科学技术研究的学生提供最好的待遇和创新科研环境,一起开创我校纳米科技研究的更光明的未来。

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