在过去的研究中，大量的实验表明当材料尺寸降到纳米尺度，其物理性质严重依赖于内部微观结构。我们在实验中发现了水合分子、有序堆垛层错、阳离子有序排布等材料内部微观结构对其力学性质的调控作用，而且对其微观机制进行了系统研究。具体表现在水合硼酸钙纳米带的弹性模量与块体相比增加了近30％，而具有堆垛层错的纳米沟渠的弹性模量则下降了90％以上[1]；另外我们发现了反尖晶石Zn2SnO4 纳米线中的阳离子有序排布，这种有序排布使其弹性模量增加了近70％[2]。功能纳米材料的高比表面积特性使其在储能应用领域具有天然的优势。我们设计合成了一种可以生长在柔性碳纤维上的核壳纳米电缆结构，在该结构中，具有电化学活性的过渡金属氧化物纳米薄膜均匀覆盖在高导电性的半导体氧化物纳米线上，提高了电荷传输效率，充分利用了其电化学活性，从而提高了储能效率 [3]；另外我们还发现了一种可以将普通棉布T- 恤转化为具有电化学活性的活性炭布的方法，进一步用过渡金属氧化物来功能化其表面可以使其电化学存储容量得到极大提升，将这两种电极组合在一起制成的非对称超级电容器的工作电压可以在水溶液电解质中达到2V [4]。