Икемді Тактильді Сенсорларға Арналған Трибоэлектрлік Наногенератор

Икемді тактильді сенсорлар денсаулықты бақылау, киілетін құрылғылар, электронды тері және смарт роботтар және т.б. саласындағы әлеуетті қолданбаларына көп көңіл бөлді. Заттар Интернетінің қарқынды дамуымен сенсорлардың көптігі мен шағын масштабын ескере отырып, олардың ауқымды қолданылуына әсер етуде қуат тұтыну да маңызды рөл атқарады. Трибоэлектрлік наногенераторға негізделген өздігінен жұмыс істейтін тактильді сенсордың жаңа буыны оның қуат тұтынудағы және әлеуетті өнімділіктегі теңдесі жоқ артықшылықтары тұрғысынан әзірленді. Контактілі электрлендіру мен электростатикалық индукцияның муфталық әсеріне сүйене отырып, ол электр шығыс сигналдарын талдау арқылы механикалық кіріс, мысалы, магнитудасы мен жиілігі туралы ақпаратты алуға мүмкіндік береді. Практикалық сұранысты қанағаттандыру үшін трибоэлектрлік тактильді сенсордың сенсорлық өнімділігін жақсартуға қарқынды күш жұмсалды. Бұл баяндамада материалдар, құрылымдар және икемді трибоэлектрлік датчиктерді қолдану саласындағы негізгі жетістіктер жүйелі түрде енгізілетін болады. Содан кейін теориялық негіз, әсер ету механизмі және қысымды сезіну өнімділігін оңтайландыру тәсілдері жан-жақты талданатын болады. Осыдан кейін мен трибоэлектрлік тактильді датчиктердің әр түрлі қысым диапазонында және жұмыс жиілігінде типтік қолданылуын қорытындылаймын. Соңында, икемді трибоэлектрлік тактильді сенсор мен микрожүйенің болашақ перспективалары да талқыланады.

Доктор Чжэн Вэн - Қытайдың Сучоу Университетінің Функционалды Нано Және Жұмсақ Материалдар Институтының (FUNSOM) профессоры. Ол 2011 жылы Қытайдың Тау-кен Және Технологиялық Университетінде Материалтану және Инженерия Бакалавры және 2016 жылы Чжэцзян Университетінде Материалдар Физикасы және Химиясы Бойынша Phd дәрежесін алды. 2014-2016 жылдар аралығында Оны Қытай Стипендиялық Кеңесінің Бағдарламасы АҚШ-тың Джорджия Технологиялық Институтында бірлескен Phd докторы ретінде қолдады. Қыркүйектен бастап Ол Сучоу Университетінің Функционалды Нано Және Жұмсақ Материалдар Институтына (FUNSOM) оқуға түсті. 2016. Оның негізгі ғылыми қызығушылықтары трибоэлектрлік наногенераторға негізделген энергия жинауға және өздігінен жұмыс істейтін зондтау жүйесіне бағытталған. Осы уақытқа дейін ол бірінші автор ретінде 110-нан астам рецензияланған мақалаларын, соның ішінде Nature/Science Series Журналындағы 3 мақаласын, ESI-дің 2 Ыстық Мақаласын және Жоғары Бағаланған 13 Мақаласын, сондай-ақ алдыңғы/артқы мұқабасы ретінде таңдалған 18 мақаласын жариялады.мақала. Барлық дәйексөз 15000-нан асады, h-индексі 66. Сондай-ақ, оған 38 өнертабысқа патент берілді, оның 10-ы технологиялар трансфертіне қол жеткізді. Ол Nanoenergy Advances Award 2023, Nanomaterials 2023 Young Investigator Award, Microsystem & Nanoengineer Summit 2022 Young Scientist Award сыйлығымен марапатталды.

Scopus: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=55757787700

Жаңартылатын Энергия Көздерін Жинау Және Жаңа Механизм Мен Наноматериалдарға Негізделген Интеллектуалды Зондтау Технологиясы

Трибоэлектрлік наногенератор (TENG), трибоэлектрикация мен электростатикалық индукцияны біріктіруге негізделген жаңадан пайда болған технология, пайдаланылмаған және төмен жиілікті механикалық энергияның көп мөлшерін жинау және оларды электр энергиясына айналдыру үшін перспективалы шешім болып табылды. Біздің соңғы зерттеу қызығушылығымыз негізінен энергияны жинауға және өздігінен жұмыс істейтін зондтауға арналған өнімділігі жоғары TENG құрылғыларын жобалауға және жасауға бағытталған. Бұл презентацияда мен алдымен электродтардың әртүрлі түрлеріне, соның ішінде геометриялық жобаланған қатты электродқа, сұйық электродқа және 3d басып шығарылған сығылатын электродқа және т.б. негізделген жоғары икемді және деформацияланатын TENG-ге қатысты бірнеше соңғы жетістіктермен таныстырамын. Содан кейін мен TENG комбинациясын басқа функционалды құрылғылармен, мысалы, өздігінен зарядталатын қуат пакетіне арналған суперконденсатормен, ауқымды энергия жинауға арналған күн батареясымен немесе электромагниттік генератормен, сондай-ақ өздігінен жұмыс істейтін фотоэлектрохимияға арналған фотоанодтармен таныстырғым келеді. Соңында, мен TENG негізіндегі өздігінен жүретін зондтаудың екі түрлі тұжырымдамасын, соның ішінде механикалық қозғалыстан туындайтын статикалық және динамикалық процестерді анықтауға арналған белсенді сенсорлар ретінде TENG-терді және өздігінен жұмыс істейтін зондтауды тудырған TENG және дәстүрлі сенсорлар арасындағы кедергіге сәйкес келетін әсер процесс.

Сюхуй Сун 1993 және 1996 жылдары Қытайдың Бейжің Қаласындағы Цинхуа Университетінің химия мамандығы бойынша және 2002 жылы гонконг Қалалық Университетінің материалтану Ғылымдарының Кандидаты дәрежесін алды. Ол 2003 жылы Батыс Онтарио Университетінде докторантурадан кейінгі зерттеулер жүргізді және 2005 жылы NASA-ның Амес Ғылыми-зерттеу Орталығына ғылыми қызметкер ретінде қосылды. 2009 жылы Сучоу Университетінің Нано-Функционалды Және Жұмсақ Материалдар Институтына (FUNSOM) профессор ретінде келгенге дейін ол NASA-ның Амес Ғылыми-зерттеу Орталығының Advanced Studies Зертханасының ғылыми қызметкері болды. Оның ғылыми қызығушылықтары наноматериалдар саласына және оларды наноэлектроникада, датчиктерде және энергия жинауда қолдануға бағытталған. Ол J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Nat. Commun., ACS Nano, Chem. Rev. сияқты беделді журналдарда 250-ден астам мақалаларын жариялады және 5 АҚШ патенті мен 60 Қытай патентіне ие болды. Оның жарияланымдары 13000-нан астам рет келтірілген, ал H-индексі 70-ке тең. Ол IEEE аға мүшесі болып табылады және IEEE Transaction Редакторының Нанотехнологиялар жөніндегі орынбасары және Frontiers In Materials, Nanomaterials редакторлық кеңесінің мүшесі болып жұмыс істеді. 2014 жылы ол Suzhou Huiwen Nanotechnology Co компаниясын құрды және бас ғалым қызметін атқарады. Компания озық газ және икемді күш датчиктерін өндіруге маманданған және жыл сайын 10 миллион газ датчиктерін шығаруға қабілетті өндірістік желіні салған. Ол сондай-ақ коммерцияланған портативті жасанды иіс сезу платформасын әзірледі

Scopus: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=15137600000

Энергияны Түрлендіруге Арналған Функционалды Материалдардың молекулалық Инженериясы

Біздің өмір сүру сапамыз энергияның қолжетімділігімен тығыз байланысты екенін ескере отырып, тұрақты энергетикалық дағдарыс жақын болашақта үлкен қауіпке айналады. Энергия тапшылығы баламалы жаңартылатын энергия көздерін іздеу қажеттілігін көрсететін негізгі жаһандық мәселелердің бірі болып табылады. Бұл ізденістің негізгі шекарасы күн энергиясын химиялық отынға, әсіресе сутегіге, күн энергиясымен жұмыс істейтін фотокаталитикалық реакциялар арқылы түрлендіру болып табылады. Бұл салада күн сәулесін пайдалану үшін күшті фотосенсибилизаторлар ретінде функционалды органикалық молекулалардың пайда болуымен ерекшеленетін серпіліс толқыны болды. Олардың химиялық құрамын мұқият жетілдіре отырып, starburst және/немесе бекіту құрылымдарын біріктіру сияқты инновациялық тәсілдерді қолдана отырып, бұл материалдардың химиялық және физикалық қасиеттерін күн сәулесінен сутегіге дейін қолдану үшін ең тиімді заттарды жасау үшін дәл реттеуге болады. Бұл презентация органикалық фотосенсибилизаторлардағы құрылымдық дизайнның негізгі принциптерін көрсету және олардың қазіргі кездегі қолданылуын жарықтандыру арқылы осы сала туралы түсінік беруге бағытталған. Талқылау сонымен қатар оптоэлектроникада, фотоэлектриктерде және нанотехнологияларда функционалды молекулалық материалдарды пайдалануды қарастырады.

● Чук-Лам Хо Гонконг Баптисттік Университетінде (HKBU) Докторлық дәрежесін алды, содан кейін Гонконг Университетінде де докторантурадан кейінгі ғылыми тағайындауларға ие болды. Академиялық мансабын 2012 жылы HKBU Химия Кафедрасының Доценті Ретінде бастады. 2017 жылы ол Гонконг Политехникалық Университетінің (PolyU) Қолданбалы Биология және Химиялық Технологиялар Кафедрасына Доцент Болып жұмысқа орналасты және қазіргі уақытта сол оқу орнында доцент қызметін атқарады. Хоның зерттеулері молекулалық функционалды материалдар мен металлополимерлерді жобалауға және дамытуға бағытталған, олардың қолданылуы фотокаталитикалық сутегі эволюциясын, органикалық жарық диодтарын (OLED), органикалық күн батареяларын және магниттік металл қорытпасынан жасалған нанобөлшектердің үлгі прекурсорларын қамтиды.Ол Стэнфорд Университетінің рейтингі бойынша әлемдегі ең көп сілтеме жасалған ғалымдардың 2%-ы арасында танылды, бұл оның материалдар химиясы мен қолданбалы оптоэлектроникаға қосқан үлесінің жаһандық әсерін көрсетеді.

Scopus:https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=10242268200&origin=resultslist

Келесі ұрпақтың энергиясын сақтауға және түрлендіруге арналған қатты күйдегі энергетикалық материалдар

Тұрақты, көміртекті бейтарап болашаққа жаһандық көшу энергияны сақтау және түрлендіру технологияларындағы трансформациялық жетістіктерге өте тәуелді. Бұл негізгі баяндама қатты күйдегі энергетикалық материалдардың ең перспективалы екі класындағы негізгі мәселелер мен соңғы жетістіктерді қарастырады: тығыздығы жоғары литий-ионды катодтар және перовскитті күн батареялары. Энергияны сақтау үшін жоғары вольтты және толық қатты күйдегі аккумуляторды әзірлеу литий-ионды батареялардың энергия тығыздығын арттырудың тікелей және тиімді стратегиясы болып табылады. Алайда, бұл тәсілге делитиацияның жоғары жағдайында тұрақтылық пен қауіпсіздіктің маңызды мәселелері айтарлықтай кедергі келтіреді. Біз құрылымдық деградацияға әкелетін өтпелі металдардың қайтымсыз миграциясын, циклдің қызмет ету мерзімін қысқартатын электролиттермен зиянды фазааралық реакцияларды және қауіпсіздікке елеулі қауіп төндіретін торлы оттегінің бөлінуін қоса алғанда, істен шығудың негізгі механизмдеріне терең үңілуді ұсынамыз. Сонымен қатар, энергияны түрлендіру үшін перовскитті күн батареялары (PSC) революциялық фотоэлектрлік технология ретінде пайда болды, бұл жоғары тиімділік пен өндірістің төмен құнын уәде етті. Олардың қарқынды ілгерілеуіне қарамастан, PSC-лардың ұзақ мерзімді операциялық тұрақтылығы оларды кеңінен коммерцияландыруға негізгі кедергі болып қала береді. Бұл әңгіме материалдық интерфейстердегі және перовскиттің негізгі құрылымындағы деградация жолдарына назар аудара отырып, батареялар мен күн батареяларындағы тұрақтылық мәселелері арасында сенімді параллельдер жасайды. Біз материалдардың жетілдірілген сипаттамалары мен мақсатты дизайны әртүрлі қатты күйдегі энергетикалық жүйелердегі тұрақтылық кедергілерін қалай жеңе алатынын, тұрақты энергетикалық экожүйені құру үшін қажетті жоғары өнімді материалдардың келесі буынына жол ашатынын атап өтеміз.

Доктор Сян Лю Қазір Бейхан Университетінің Материалтану Және Инженерия Мектебінің профессоры болып жұмыс істейді (Пекин, Қытай). Ол Шетелдегі Жоғары деңгейдегі Ұлттық Жас Талант, Ұлттық Негізгі Ғылыми-Зерттеу Және Тәжірибелік-конструкторлық Бағдарламаның Бас Жас Ғалымы және Қытайдың Қатты Күйдегі Аккумуляторлар Өнеркәсібі-Университет-Ғылыми-Зерттеу Бірлескен Инновациялық Платформасының (CASIP) Сараптама Комитетінің Мүшесі. Ол Сунь Ятсен Университетінде және Гонконг Университетінде магистр және докторлық дәрежелерін алды, Сонымен қатар Цинхуа Университетінде және Америка құрама штаттарындағы Аргонна Ұлттық Зертханасында докторантурадан кейінгі зерттеулер жүргізді. Ол 2021 жылдан Бастап Академик Оуян Мингао тобында аккумуляторлық материалдарды зерттеумен айналысады және 2022 жылы Бейхан Университетіне Қатты Күйдегі Энергетикалық Материалдар Мен Батареялардың Қауіпсіздігі Зертханасының қызметкері ретінде жұмысқа орналасады. Ұлттық "қос көміртекті" мақсаттарға және энергетикалық қауіпсіздіктің негізгі қажеттіліктеріне тап болған ол аккумуляторлардың, толық қатты күйдегі литий-ионды батареялардың және перовскитті күн батареяларының қауіпсіздігіне қатысты зерттеулермен айналысты. Ол Nature Energy, Nature Communications, Joule, Energy Environ сияқты 90-нан астам ғылыми еңбектерін жариялады. Жетілдірілген Материалдар, J. Am. Chem. Soc. және т.б., 10 000 - нан астам дәйексөздермен және H-индексімен 45. Оның зерттеу нәтижелері туралы АҚШ Энергетика Министрлігі (DOE), Аргонна Ұлттық Зертханасы және т.б. хабарлады. Қазіргі уақытта ол ұлттық Жаратылыстану Қорының жобаларын, Ұлттық Негізгі Бағдарламасын және CATL, Ronby және CNGR сияқты жетекші жаңа энергетикалық компаниялармен бірлескен жобаларды жүзеге асыруда.

Scopus:https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57218313871&origin=recordpage

Архетиптік беттерге адгезия: қақ басуды бақылау, патогендерді жою және экологиялық форензика үшін беттерді таңдау мен жобалау

Бұл презентацияда бөлшектердің кең таралған беттерге адгезиясының физика-химиялық негіздерін анықтауға бағытталған соңғы зерттеулердің нәтижелері ұсынылады. «Архетиптік» беттерге жабысуды Дерягин–Ландау–Фервей–Овербек (DLVO) кеңейтілген теориясын қолдану арқылы болжауға және энергия диссипациясымен кварцты микробаланс әдісі арқылы тәжірибелік тұрғыда бағалауға болады. Нәтижелер бөлшектер мен беттердің (фомиттердің) физика-химиялық қасиеттеріне негізделіп түсіндіріледі.
Беттерді олардың беттік энергия компоненттері бойынша жіктеуге болады: дисперсиялық компонент (Лифшиц–Ван-дер-Ваальс) және екі полярлық компонент (электрон доноры және электрон акцепторы). Зерттелген беттердің ішінде кең таралған полимерлер, полиэлектролитті көпқабатты жабындар, керамика және пассивтелген металдар бар.
Адам вирустары жағдайында гидрофобтық және электростатикалық өзара әрекеттесулер вирустардың жабысуын анықтайтыны, ал ван-дер-ваальс күштерінің рөлі салыстырмалы түрде аз екені көрсетілген. Иондық күші жоғары ерітінділерде вирус–бет арасындағы жабысу деңгейі осы жүйенің фазалар аралық өзара әрекеттесуінің еркін энергиясымен корреляцияланады.
Ұсынылған әдістеме адгезияның белгілі қасиеттері бар беттерді таңдау және жобалау үшін қолданылуы мүмкін. Беттік энергия компоненттеріне байланысты жабысу тиімділігі туралы ақпарат адгезияны күшейтетін немесе тежейтін беттерді жобалау, жуғыш заттар мен тазалау хаттамаларын әзірлеу, сондай-ақ экологиялық криминалистикадан бастап азық-түлік қайта өңдеуге дейінгі кең ауқымды қолданбаларда пайдалы болуы мүмкін.

Доктор Владимир Тарабара — Құрылыс Және Қоршаған ортаны Қорғау Кафедрасының Профессоры. Rice Университетінде (Хьюстон, Техас штаты) Қоршаған ортаны Қорғау Инженері Мамандығы бойынша PhD және магистр дәрежелері бар. Ол cондай-ақ Тбилисидегі Джорджия Ауылшаруашылық Университетінде доктор онорис кауза дәрежесін алды және Стамбул Техникалық Университетінде Адъюнкт-Профессор қызметін атқарады. Оның зерттеулері суды тазарту, өнеркәсіптік ластануды бақылау және биоқауіпсіздікті бақылауды қамтитын қолданбалармен бөлу процестеріне бағытталған. Тарабара осы және онымен байланысты тақырыптар бойынша 100-ден астам журнал мақалалары мен кітап тарауларының авторы болды. Оның қазіргі редакциялық міндеттеріне Journal of Environmental Engineering (ASCE) Журналының Бас Редакторы және Бөлу Және Тазарту Технологиясының (Elsevier) Редакторы болып жұмыс істеу кіреді. Доктор Тарабара - американдық Қоршаған ортаны Қорғау Инженерлері Мен Ғалымдары Академиясының мүшесі және ASCE Қоршаған орта және Су Ресурстары Институтының Ғылыми қызметкері.

Scopus:https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=6507841124&origin=resultslist