量子材料表现出诸多奇特的物理性能，例如量子霍尔效应、超导特性等。当材料的维度降低至量子尺寸时，由于量子尺寸效应，其会表现出异于宏观尺寸材料的特性，如高温超导、分数量子霍尔效应、量子自旋液体等。在量子与可持续性技术研究院（IQST），我们正在开展二维薄膜、纳米片、一维纳米线和零维量子点所表现出的量子尺寸效应的相关研究，这些研究成果将助力我国在量子通讯、催化和能源转换等领域的产业发展。我院关于量子材料...
热电材料凭借“塞贝克效应”和“帕尔贴效应”可以实现温差与电能之间的直接转化，可以应用于废热回收和热电致冷等领域，正受到越来越多的关注。当今已经实现应用的热电材料主要由重金属及易挥发元素组成，这严重限制了其在一些极端及高密度废热回收环境下的应用，而且有毒元素对人体及环境也带来了一定威胁。然而兼备高化学/温度稳定性、低毒性和低制备成本等优点的过渡金属氧化物基热电材料可以有效解决这些问题。在量子与可持...
高分子纳米复合材料是以有机高分子为连续相和无机纳米颗粒为填料的材料。 与单个成分相比，高分子纳米复合材料具有更有用的结构和功能特性。 功能性纳米颗粒可以作为增强材料来提高聚合物的机械性能，更重要的是，它们可以在聚合物基质中创建互连的电或介电网络，这使得高分子纳米复合材料成为一种潜在的多功能材料，可广泛用于介电、电子和微波等领域。 我们的研究重点是开发具有优异机械、介电和热性能的先进高分子纳米复合材...
我们旨在开发创新纳米探针或技术来用于诊断和治疗，其中涉及纳米材料、分析化学、细胞代谢、靶向蛋白质降解/失活剂技术和分子成像。 诊断研究包括用于体外检测各种生物标志物（miRNA、端粒酶、DNA、ATP 和凝血酶）分析方法的设计，以及合成纳米探针以追踪特定疾病的靶向分子。 我们开发了一种具有四种检测颜色状态的双向方法用于检测尿液端粒酶活性和诊断膀胱癌，用于检测 miRNA 和诊断乳腺癌的一锅二次分析技术，以及一种可以...
化石燃料消耗的急剧增加和严重的环境污染使开发可替代的清洁能源变得尤为重要。 从环境中收集和转化自然中的初级能源，例如热能（地热和工业废热等）和机械能（风、水流、振动和噪声等）作为替代化石燃料的潜在选择引起了相当大的研究兴趣。 我们专注于纳米结构的压电/铁电（利用机械能）和热释电/热电（利用温度振荡或差异）用于各种催化应用，包括可再生能源转换（水分解、二氧化碳减少）、环境修复（ 空气净化、污染物降解、...
太阳能或电能驱动催化在可再生能源转换和高附加值化学合成方面受到了极大的关注。 我们的研究重点是在分子和电子水平上合理设计和精确控制纳米结构和器件相关的物理和化学性质，并在不同的应用系统中实现它们的功能，包括光催化、电催化和光电化学系统。 最终目标是开发可预测且能有效地将太阳能/电能转化为化学能的催化剂，用于水分解、二氧化碳还原和有机精细化学合成。http://www.aist.go.jp/aist_e/latest_research/2012/20...