电动汽车快充电池;DNA折纸纳米线;瓷砖nanosheets。
快速充电电动汽车电池
电动汽车的普及面临着消费者对续航里程的焦虑和汽车电池充电时间延长的挑战。宾夕法尼亚州立大学的研究人员正试图解决这个问题磷酸铁锂电动车电池它的续航里程为250英里，充电时间为10分钟。它的寿命也有望达到200万英里。
宾夕法尼亚州立大学机械工程系主任、化学工程教授、材料科学与工程教授、电化学发动机中心主任王朝阳说:“我们为大众市场电动汽车开发了一种相当聪明的电池，成本与内燃机汽车相当。”“不再有续航里程焦虑，而且这种电池价格实惠。”
电池快速充电的关键在于它的自加热能力。这种电池使用一层薄薄的镍箔，一端连接在负极上，另一端延伸到电池外，形成第三个端子。一旦电子流动，它就会通过电阻加热迅速加热镍箔并加热电池内部。当电池内部温度达到华氏140度时，开关打开，电池就可以快速充电或放电了。
由于快速充电，能量密度不那么重要，可以使用更低成本的材料。阴极是磷酸铁锂，没有昂贵的钴，而阳极是非常大的颗粒石墨。还使用了低压电解质。研究人员还希望它更安全，不用担心锂在阳极上的不均匀沉积，这可能会导致锂峰值和电池故障。
“这种电池减轻了重量、体积和成本，”王说。“我很高兴我们终于找到了一种有利于主流消费大众市场的电池。”
DNA折纸纳米线
来自巴伊兰大学，Ludwig-Maximilians-Universität München，哥伦比亚大学和布鲁克海文国家实验室的研究人员正在使用DNA折纸这是一种可以将DNA折叠成任意形状的技术，作为创造超导纳米结构的一种方式。
DNA折纸纳米结构由两个主要组成部分组成，一个作为支架的圆形单链DNA，以及作为确定结构形状的固定钉的互补短链的混合。
巴伊兰大学的Lior Shani说:“在我们的研究中，这种结构是一根大约220纳米长，15纳米宽的DNA折纸线。”“我们将DNA纳米线滴投到带有通道的基底上，并在其表面涂上超导氮化铌。然后我们将纳米线悬挂在通道上，在电测量期间将它们与基材隔离。”
该团队表示，DNA折纸技术可以用于制造超导元件，这些元件可以被纳入到广泛的架构中，并且无法用传统的制造技术来构建。
Shani说:“超导体以不耗散的电流流动而闻名。“但是具有纳米尺寸的超导导线会引起量子涨落，破坏超导状态，从而导致在低温下出现电阻。”
然而，该小组能够使用高磁场来抑制这些波动，并减少约90%的电阻。
Shani继续说:“这意味着我们的工作可以用于纳米电子学互连和基于DNA折纸灵活性的新型设备的应用，如3D超导结构的制造，如3D磁力计。”
瓷砖nanosheets
纳米片在制造透明、柔性电子、光电子和能量收集设备方面具有潜力。然而，目前平铺二氧化钛等纳米材料的方法可能耗时、昂贵且浪费。名古屋大学和日本国立材料科学研究所的研究人员提出了一种更简单的一滴方法瓷砖nanosheets在一层里。
名古屋大学的材料科学家Minoru Osada说:“滴铸是在固体表面沉积纳米材料的最通用、最经济的方法之一。”“但它有严重的缺点，其中之一是所谓的咖啡环效应:一旦它们所在的液体蒸发，颗粒就会留下一种模式。令我们非常惊讶的是，我们发现，由移液管和热板控制的对流导致均匀沉积，而不是环形模式，这表明了滴铸的新可能性。”
该团队的过程包括用一个简单的移液管将含有2D纳米片的溶液滴到加热板上加热到约100°C的基板上，然后去除溶液。这使得纳米片在大约30秒内聚集在一起，形成类似瓦片的层。
他们发现纳米片均匀地分布在基底上，只有有限的间隙。研究人员指出，这可能是表面张力驱动颗粒如何分散的结果，随着溶液蒸发，沉积液滴的形状发生变化。
该工艺用于沉积二氧化钛、铌酸钙、氧化钌和氧化石墨烯的颗粒溶液。使用了各种基材，包括不同尺寸和形状的硅、二氧化硅、石英玻璃和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在溶液中加入少量乙醇可以控制表面张力和蒸发速率。
该方法还用于沉积多层平铺纳米片，创建具有导电、半导体、绝缘、磁性或光致变色特征的功能纳米涂层。Osada说:“我们预计，我们使用2D纳米片的基于解决方案的工艺将对环境友好的制造和氧化物电子产品产生重大影响。”
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