近日，南京航空航天大学郭万林院士团队的张助华教授课题组结合高速摄影与多物理场仿真，揭示具有两个电极的滴水发电器件超高电压的产生机制，建立输出电信号与器件几何尺寸、水滴运动相关参数的解析关系，并通过器件的优化设计将输出电压提升至1030V，能量转换效率提升至3.3%。该研究成果以“Dynamical Mechanism for Reaching Ultrahigh Voltages from a Falling Droplet”为题发表在Advanced Functional Materials上。 作者首先通过高速相机对水滴在不同位置撞击发电器件表面时的铺展、与上电极接触和收缩过程的动力学行为进行实验观察，并同步记录器件输出的电信号（图1a）。通过将水滴与上电极的接触长度（l）、表面的接触面积（S）与记录到的电压（U）及其对应的电荷转移量（q）进行对比，作者发现电压U正相关于l的变化速率，也就是 dl/dt（图1b、c）。利用从多物理场仿真结果中得到的电荷在两个电极上的分布规律（图1d），作者建立模型，将分布在上电极的电荷量随时间的变化表达为由l、S、装置中聚合物的厚度、相对介电
国际前沿科学研究院（以下简称“前沿院”）于3月8日在南京航空航天大学江宁校区行政楼400A会议室召开了2024科研工作会议暨基金申报辅导会，旨在帮助学院内的科研团队提升基金申报的水平和质量，进一步推动学院科研事业的发展。前沿院院长郭万林院士、副院长张助华教授出席会议，前沿院众多青年教师积极参会。会议伊始，郭万林院士首先致辞，并强调了基金申报对于学院科研工作的重要性，鼓励广大教师积极参与申报工作，不断提升自身的科研能力和水平。随后，针对各位青年教师的基金申报工作逐一进行细心指导。围绕基金申报，郭万林院士建议选题要具有新颖性和前沿性，并紧密结合，国家和地方的战略需求，体现学科前沿和融合的特点。同时，研究内容要具有明确的目标和可行的技术路线，能够解决实际问题并推动学科发展。此外，创新性是基金评审的重要标准之一，科研工作者需要在研究方法和思路上有所突破，提出具有创新性的观点和解决方案。本次基金申报辅导会的成功召开，为前沿院广大教师和科研人员提供了一次难得的学习和交流机会。它不仅提高了教师们的基金申报水平和质量，也进一步激发了大家的科研热情和创新精神。相信在学院领导和全体师生的共同努力下，前沿院
为了深入开展岁末年初冬季消防宣传活动，切实提高全体老师的消防安全意识，增强消防必备技能，减少校园内火灾隐患，避免和降低突发事件可能造成的损失，2024年1月5日下午，前沿院联合有关部门开展消防进校园活动，举办了一场以“预防为主，生命至上”为主题的冬季消防安全知识公益培训。培训教员结合11.16山西大火致26人遇难等特大火灾案例，深刻剖析了引发火灾的原因，讲解了校园内安全隐患的排查和预防措施，深入学习贯彻新的安全生产法等法律法规，以及实验室安全注意事项，他强调落实消防责任人的重要性，重在加强日常消防安全检查和防范。活动还进行了消防器材的使用与操作演练，培训教员介绍了不同类型灭火器的用途及特点，演示了灭火器、消防面具的使用步骤，介绍了发生重大安全事故如何应急处理逃生、家庭用电用气安全和交通车辆出行安全注意事项等日常消防安全常识，强调应该“像穿衣吃饭一样重视消防安全”。 本次培训内容生动具体，可操作性强，使全院职工进一步了解了消防安全的重要性、日常防火知识以及出现火情的应急处理方法等，为切实做好消防安全工作打下了坚实的基础。培训结束后，全体与会人员合影留念。生命重于泰山，前沿院始终深入贯彻“
12月15日至18日，由南京航空航天大学、北京理工大学珠海学院、中国力学学会物理学会专委会主办，中科院深圳先进技术研究院、清华大学、清华大学深圳国际研究生院、哈尔滨工业大学（深圳）协办，珠海市自动化学会、天威集团承办的2023年材料前沿研究国际研讨会在广东省珠海市成功举办。美国Rice大学讲席教授Boris I .Yakobson、南方科技大学俞大鹏院士、南京航空航天大学郭万林院士、清华大学郑泉水院士、中国科学技术大学俞书宏院士、清华大学李景虹院士、澳大利亚皇家墨尔本理工大学贾宝华院士、欧洲科学院外籍院士曾晓成教授等中外300余位专家学者参加了会议。研讨会开幕式由南京航空航天大学国际前沿科学研究院副院长张助华教授主持。本次研讨会邀请了来自国内外著名理论、实验科学家，介绍了他们在功能材料预测、合成和表征方面的最新成果。会议主题涵盖先进计算方法、数据驱动的材料设计与制造、新型功能材料的合成与应用等。研讨会开幕式上，南京航空航天大学郭万林院士和北京理工大学副校长、北京理工大学珠海学院校长邹美帅教授代表主办单位致欢迎辞。本次研讨会共安排学术报告111场，包括5个大会报告，33个主旨报告，50个
前沿院滴水生电超千伏工作发表于Science Advances
近日，南京航空航天大学郭万林院士/殷俊教授团队在Science子刊Science Advances上发表了题为“Sparking potential over 1200 V by a falling water droplet”的研究论文。该论文提出了考虑宏观尺度上液滴铺展动力学、微观尺度上双电层（EDL）形成动态过程及电路电容的滴水生电水伏器件的综合模型，揭示了双电极构型器件输出电压的主导因素，给出了器件输出的理论极限，以此为指导优化器件实现滴水生电超1200 V的火花电势。利用千伏脉冲输出驱动了常温常压下气体电离，结合电解水系统的阻抗匹配设计实现了水的电解制氢。研究背景液-固混合系统中，离子通过受限通道的选择性迁移会改变局部电位，经典的例子包括神经系统中的动作电位以及动电效应中的流动势。然而，离子迁移速度的限制使得电位的上升通常需要数毫秒，电压幅值限于数百毫伏。近年来，利用功能材料与水之间的相互作用直接生电的水伏效应为利用水能提供了新途径。其中，降雨分布广泛且蕴含巨大能量，从下落雨滴中获取电能吸引了广泛关注。通过引入极化表面、晶体管启发的体效应、图案化电极、表面电荷注入等方式，滴水
近日，国家自然科学基金委员会发布了2023年国家自然科学基金申请项目评审结果，前沿院获资助项目7项，其中优秀青年科学基金项目（海外）项目2项，面上项目2项，青年科学基金项目3项，立项资助率达50%，获批项目数量再创新高。其中，李秀强教授、赵晓明教授获得优秀青年科学基金项目（海外）项目资助。刘衍朋教授、李基东副教授获得面上项目资助。李秀强教授、赵晓明教授、乔瑞喜副教授获得青年科学基金项目资助。在此，向获得国家自然科学基金项目资助的教师表示热烈祝贺！前沿院实体化运行两年多以来，将各类人才项目，以及国家自然科学基金等国家和省部级项目的申报作为研究院的重点工作，提前制定工作计划，院领导广泛动员，并组织专家对老师们从项目选题、内容架构、申请书撰写等方面进行多轮指导，有效提高了自然科学基金项目申报书的质量，旨在提升资助率。过去两年来，在校党委的正确领导以及各职能部处和兄弟学院的大力支持下，我院共获批国家自然科学基金项目12项，引进人才中共有5位教授入选国家级高层次青年人才，包括3人获批优秀青年科学基金项目（海外）项目，2人获批国家重大人才工程A类青年项目。目前，前沿院团队已有中科院院士1名,国家杰
2023年10月23日下午，澳大利亚Monash大学王焕庭院士应邀来我校明故宫校区A9号楼506会议室为师生们作题为“Bio-inspired ion transport and separation in metal-organic framework-based membranes”的学术报告。会议由国际前沿科学研究院院长助理刘衍朋教授主持，前沿院、航空学院及相关学院的师生参加了此次学术活动。刘教授首先对王院士的到来表示热烈欢迎，并简要介绍了他的学术背景、研究方向和科研成果。随后，王院士详细介绍了基于金属有机框架的膜结构及膜中仿生离子传输和分离机制，并讨论用于增强分子、离子传输和氢气分离的纳米复合膜的设计，向我们阐释了一系列在清洁能源领域应用的策略，包括环境响应型聚合物水凝胶正向渗透技术、漂浮光热材料在太阳能蒸发的应用、热敏型MOFs吸附剂、太阳光敏型吸附剂和MXene复合膜等纳米材料应用于脱盐和离子分离等方面。王院士团队长期致力于纳米材料以及膜分离技术的开发及应用，并与诸多实验课题组合作产出了一系列标志性成果。王院士的报告与案例紧密结合，深入浅出地讲解了其科研团队的研究思路和最新
2023年10月23日下午，澳大利亚Monash大学王焕庭院士应邀来我校明故宫校区A9号楼506会议室为师生们作题为“Bio-inspired ion transport and separation in metal-organic framework-based membranes”的学术报告。会议由国际前沿科学研究院院长助理刘衍朋教授主持，前沿院、航空学院及相关学院的师生参加了此次学术活动。刘教授首先对王院士的到来表示热烈欢迎，并简要介绍了他的学术背景、研究方向和科研成果。随后，王院士详细介绍了基于金属有机框架的膜结构及膜中仿生离子传输和分离机制，并讨论用于增强分子、离子传输和氢气分离的纳米复合膜的设计，向我们阐释了一系列在清洁能源领域应用的策略，包括环境响应型聚合物水凝胶正向渗透技术、漂浮光热材料在太阳能蒸发的应用、热敏型MOFs吸附剂、太阳光敏型吸附剂和MXene复合膜等纳米材料应用于脱盐和离子分离等方面。王院士团队长期致力于纳米材料以及膜分离技术的开发及应用，并与诸多实验课题组合作产出了一系列标志性成果。王院士的报告与案例紧密结合，深入浅出地讲解了其科研团队的研究思路和最新
2023年9月28日，为丰富教职工业余文化生活，促进教职工身心健康，进一步倡导运动健身的健康理念，前沿院在院长郭万林院士的带领下，全院教职工参加了校工会组织的主题为“凝心聚力，勇攀高峰”的登山健身活动。活动前，郭院士强调登山是一项有趣的运动，勉励大家科研之路亦如登山求索，需要勇气韧性和悟性，方能领略绝美山顶风景。在郭院士的带领下，一路上大家精神抖擞，健步行走在绿荫环绕的山间道路上，沿着音乐台景区-中山书院-台石阶-山腰平台路线登山，最终成功登顶，到达头陀岭景区，并在山顶公园合影留念。本次活动进一步增强了职工之间的交流，提高了团队凝聚力和向心力，展现了朝气蓬勃的精神风貌，大家纷纷表示，享受着运动带来的愉悦，在紧张工作之余亲近自然，放松身心，今后将努力践行“每天锻炼一小时，健康工作五十年”的生活理念，以强健的体魄和饱满的精神状态投入到科研工作中，勇攀高峰，团队一道越是艰险越向前，凝心聚力促发展。
2023年9月28日，为丰富教职工业余文化生活，促进教职工身心健康，进一步倡导运动健身的健康理念，前沿院在院长郭万林院士的带领下，全院教职工参加了校工会组织的主题为“凝心聚力，勇攀高峰”的登山健身活动。活动前，郭院士强调登山是一项有趣的运动，勉励大家科研之路亦如登山求索，需要勇气韧性和悟性，方能领略绝美山顶风景。在郭院士的带领下，一路上大家精神抖擞，健步行走在绿荫环绕的山间道路上，沿着音乐台景区-中山书院-台石阶-山腰平台路线登山，最终成功登顶，到达头陀岭景区，并在山顶公园合影留念。本次活动进一步增强了职工之间的交流，提高了团队凝聚力和向心力，展现了朝气蓬勃的精神风貌，大家纷纷表示，享受着运动带来的愉悦，在紧张工作之余亲近自然，放松身心，今后将努力践行“每天锻炼一小时，健康工作五十年”的生活理念，以强健的体魄和饱满的精神状态投入到科研工作中，勇攀高峰，团队一道越是艰险越向前，凝心聚力促发展。
2023年9月13日上午，南洋理工大学宋鹏教授应邀来我校明故宫校区A9号楼506会议室为师生们作题为“Charge-spin Conversion in 2D Crystals”的学术报告。会议由国际前沿科学研究院院长助理刘衍朋教授主持，前沿院、航空学院等相关师生参加了此次学术活动。报告会伊始，刘衍朋教授首先对宋教授的到来表示热烈欢迎，并介绍了他的学术背景、研究经历和科研成果。宋教授介绍了其在原子薄的二维晶体中研究自旋霍尔效应的最新进展。作为一种产生、检测和控制自旋电流的全电方案，自旋霍尔效应作为下一代自旋电子器件的主要途径已经得到了广泛的研究。传统的自旋霍尔材料主要基于重金属，如Pt、W和Ta，具有很强的自旋轨道耦合，这些材料的高对称性和高维性使得自旋霍尔效应的控制和优化成为器件应用的主要障碍。但是二维晶体的对称性破缺打破了传统自旋霍尔材料中长期存在的自旋霍尔角和自旋扩散长度之间的平衡，在二维晶体中设计了独特的自旋轨道场。宋教授及其团队利用静电场在大范围内控制自旋-电荷转换，并利用二维半金属和铁磁体的范德华异质结构来实现高效的界面自旋输运，最终获得比传统三维结构高两个数量级的自旋读出
2023年9月13日上午，南洋理工大学宋鹏教授应邀来我校明故宫校区A9号楼506会议室为师生们作题为“Charge-spin Conversion in 2D Crystals”的学术报告。会议由国际前沿科学研究院院长助理刘衍朋教授主持，前沿院、航空学院等相关师生参加了此次学术活动。报告会伊始，刘衍朋教授首先对宋教授的到来表示热烈欢迎，并介绍了他的学术背景、研究经历和科研成果。宋教授介绍了其在原子薄的二维晶体中研究自旋霍尔效应的最新进展。作为一种产生、检测和控制自旋电流的全电方案，自旋霍尔效应作为下一代自旋电子器件的主要途径已经得到了广泛的研究。传统的自旋霍尔材料主要基于重金属，如Pt、W和Ta，具有很强的自旋轨道耦合，这些材料的高对称性和高维性使得自旋霍尔效应的控制和优化成为器件应用的主要障碍。但是二维晶体的对称性破缺打破了传统自旋霍尔材料中长期存在的自旋霍尔角和自旋扩散长度之间的平衡，在二维晶体中设计了独特的自旋轨道场。宋教授及其团队利用静电场在大范围内控制自旋-电荷转换，并利用二维半金属和铁磁体的范德华异质结构来实现高效的界面自旋输运，最终获得比传统三维结构高两个数量级的自旋读出
2023年8月17日上午，Wiley出版社主编王欢博士应邀来我校明故宫校区A9号楼506会议室为师生们作题为“Wiley物质科学期刊论文写作与发表”的学术报告。会议由国际前沿科学研究院副院长张助华教授主持，前沿院、航空学院等单位的相关师生参加了此次学术活动。张助华教授首先对王博士的到来表示热烈欢迎，王博士担任Wiley旗下的Advanced Quantum Technologies期刊主编，负责多个期刊稿件的同行评审以及期刊宣传推广工作，具有丰富的文章评审和编辑经验。王博士详细地介绍了Wiley出版社的编辑团队，展示了Wiley出版社与国内众多高校和科研院所的合作关系，阐明了Wiley旗下众多期刊的稿件风格和关注热点。随后，王博士从编辑的角度向在场师生详细介绍了审稿工作情况、稿件处理流程，从论文的摘要、关键词、图表与结论等诸多方面全面介绍了编辑在阅读稿件时着重评估的方面，并强调了一些在投稿过程中需要注意的事项，填补了学生关于投稿的知识空白，对青年科研工作者撰写和发表高水平论文提供了非常有益的指导和帮助。在交流互动环节中，在场师生踊跃提问，王博士详细地回答了提问并与他们深入系统地讨论了在
2023年8月17日上午，Wiley出版社主编王欢博士应邀来我校明故宫校区A9号楼506会议室为师生们作题为“Wiley物质科学期刊论文写作与发表”的学术报告。会议由国际前沿科学研究院副院长张助华教授主持，前沿院、航空学院等单位的相关师生参加了此次学术活动。张助华教授首先对王博士的到来表示热烈欢迎，王博士担任Wiley旗下的Advanced Quantum Technologies期刊主编，负责多个期刊稿件的同行评审以及期刊宣传推广工作，具有丰富的文章评审和编辑经验。王博士详细地介绍了Wiley出版社的编辑团队，展示了Wiley出版社与国内众多高校和科研院所的合作关系，阐明了Wiley旗下众多期刊的稿件风格和关注热点。随后，王博士从编辑的角度向在场师生详细介绍了审稿工作情况、稿件处理流程，从论文的摘要、关键词、图表与结论等诸多方面全面介绍了编辑在阅读稿件时着重评估的方面，并强调了一些在投稿过程中需要注意的事项，填补了学生关于投稿的知识空白，对青年科研工作者撰写和发表高水平论文提供了非常有益的指导和帮助。在交流互动环节中，在场师生踊跃提问，王博士详细地回答了提问并与他们深入系统地讨论了在
