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星期四
2017年10月
不要错过今天的材料日报哦 ❥(^_-)
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新型柔性传感器：可检测胃肠道运动
2017年10月10日，美国麻省理工学院（MIT）介绍了该校和布里格姆妇女医院的研究人员共同开发出的一款柔性压电传感器，可以被卷起和吞咽。
摄入后，传感器会粘附到胃壁或肠道内，以测量消化道的节律性收缩。该项研究成果发表在了10月10日出版的《自然医学工程》（“Nature Biomedical Engineering”）期刊上。
▲ 研究人员和传感器
这个柔性传感器基于压电材料，会在机械变形时产生电流和电压。同时，它还包含具有与人类皮肤弹性相近的聚合物材料，使得传感器可以贴合皮肤并随着皮肤的拉伸而拉伸。
为了制备这个传感器，研究人员首先在硅片上制备了带有压电材料的电路，而后将电路从硅片上移出，印制到柔性聚合物聚酰亚胺上。这个可摄入传感器被设计为2×2.5厘米，可以卷起并放置在吞咽后溶解的胶囊中。
在动物测试中，传感器经由内窥镜输送后成功地粘附到猪的胃衬里。通过外部电缆，传感器传输了有关压电传感器产生多少电压的信息，研究人员可以从这些信息中计算胃壁的运动量，以及食物或液体摄入时的胃壁运动差别。
该研究的主要作者、MIT媒体实验室的助理教授、适应解码器（Conformable Decoders）研究组主任Canan Dagdeviren表示：“这是第一次，我们显示了柔性压电设备可以在肠胃中滞留达两天而不产生任何电子或机械性能退化。”
这种类型的传感器可以更容易地诊断影响消化道运动的消化道障碍，也可以帮助测量正在接受治疗的肥胖患者的食物摄入量。未来，研究人员将尝试通过压电材料来获得设备所需的电能，以免除电池装置，进一步提高设备的安全性能。
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日本国际协力机构向吉布提共和国提供地热开发技术援助
10月5日，日本国际协力机构（下称JICA）与吉布提共和国政府在发展规划型技术合作——“地热开发试点勘探项目”——的讨论纪要上签字，援助和加强其地热发电的勘探能力。
该项目将通过勘探吉布提地热开发地带的试验井，获得国家地热发展决策的所需信息。同时，吉布提地热开发公社（下称ODDEG）能通过勘探管理、水库建设以及地热资源评价等合作，提高其地热开发技术水平。
伴随着吉布提大规模经济发展的进程，预计到2025年每年增加约5%的供电需求。吉布提目前依赖邻国埃塞俄比亚供电占比达66%，而ODDEG所有的发电设备全是高成本的柴油发电设备，因此，既廉价又稳定的电力来源成为了吉布提当前的课题。
在这种情况下，吉布提共和国政府为了开采具有1000MW发电潜力的地热资源，于2014年成立了政府直属机构ODDEG。
JICA于2014年开始通过“吉布提共和国地热开发信息收集·确认调查”等，明朗了其地热开发的前景，进行了地面调查。
此次技术合作是在提高日本地热开发的相关经验和技术的基础上，由吉布提政府向日本政府提出的援助申请。
通过该项目能加强地热开发技术合作方的能力、促进两国地热开发的发展，以及确保吉布提利用本国电力来源提高供电量和稳定供应。
而JICA加入此项目，能达到锻炼地热开发相关人才的培养和进修的目的。另外，通过“资源羁绊项目”和2013年的非洲国际会议（TICADV）中发表的非洲青年留学制度“安倍倡议”等长期进修，能实施和高度推进地热开发人才的培养和该国经济增长。
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可储存与锂电池相同能量的低成本钠电池
近日，斯坦福大学官网消息，该校的研究团队开发了一种钠电池，可以以更低的成本储存与最先进的锂离子相同的能量。
电池材料的价格约占电池价格的四分之一左右，锂矿成本很高，每吨矿石和精炼成本约为15,000美元，而钠电极材料每吨仅为150美元。
钠盐构成正极，在电池中用来储存电子。电池的内部化学物质将这些电子转移到由磷组成的负极上。这些电子在正极与负极之间来回移动的效率越高，电池的工作效率越高。
在这个原型中，博士后Min Ah Lee和斯坦福大学的团队改进了确保电子流的钠和肌醇，并显著提高了这种钠离子电池的性能。研究人员主要关注他们的钠离子电池和最先进的锂电池之间的成本效益比较。
此外，该团队还优化了电池的充电周期，例如电池如何有效地从屋顶太阳能电池阵列存储电能，以及如何有效地将这种存储的电力提供给夜间运行的房屋灯。
为了更好地理解这一过程中的原子力，博士后Jihyun Hong和研究生Kipil Lim与斯坦福直线加速器中心（SLAC）国家加速器实验室的Chueh和Michael Toney进行了合作。他们精确地研究了钠离子如何与正极附着和分离，这有助于提高其电池的整体设计和性能。
这一成果发表在《自然能源》（Nature Energy）杂志上，斯坦福大学的研究人员认为，钠电池可以成为锂电池具有成本效益的替代品。在已经优化了正极和充电周期之后，研究人员计划将下一步重点放在调整钠离子电池的负极上。
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