材料分析与应用
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苏州大学《ACS ANM》在PEEK/Ecoflex复合材料上进行原位激光诱导石墨烯的拉伸应变传感
研究提出基于改良可拉伸基底的原位LIG工艺。该基底通过聚醚醚酮(PEEK)与Ecoflex材料混合制备,具有优异的伸长性能,可拉伸至约480%。经优化激光加工制备的传感器具有约170Ω的初始电阻、约869的高应变系数(GF)及约20%的可测应变范围。该传感器能完美贴合人体关节,适用于基于VR的武术与拳击游戏中的动作检测,实现精准姿势识别。
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安徽工业大学《AFM》:超轻磁性石墨烯/空心微球气凝胶,用于可穿戴电子、航空航天等
研究提出一种可扩展策略,直接构建具有双层结构的超轻(33.1 mg cm⁻³)多功能气凝胶。该气凝胶通过整合FeCo包覆空心微球(FeCo@HM)与还原氧化石墨烯(rGO)网络制备而成。所得材料在多个方面展现出卓越性能:80 wt.% FeCo@HM复合材料的比电磁屏蔽效能(SSE)达3931.5 dB cm² g⁻¹,其中74.8%的屏蔽效果源于吸收作用。
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南京理工大学《CEJ》:共振可定制的BaM和多孔石墨烯气凝胶的协同作用,可实现高效的微波红外兼容隐身
研究首创性地将稀土(RE)改性BaM嵌入分级氧化石墨烯(RGO)气凝胶骨架,通过溶胶-凝胶法与自组装工艺实现精准调控。通过形成镧/钇改性BaM相(纳米尺度)与BaM@RGO框架(微米尺度),巧妙调和了复杂的微波损耗机制,同时实现了卓越的隔热性能。
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中南大学《CEJ》:使用辐射冷却和激光诱导石墨烯加热的双模式全年高效热管理
研究提出一种双模式热管理材料——即Janus混合功能热管理材料(J-HFTMM)以应对这一挑战。该材料将堆叠中空玻璃微球(HHGM)构成的辐射冷却层与飞秒激光诱导石墨烯(FLIG)构成的电热加热层相结合。
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韩国首尔国立大学《Carbon》:坚固独立式激光诱导石墨烯电极,用于可穿戴能源设备
研究提出双面激光照射工艺,通过交替照射PEDOT:PSS/凯夫拉纳米纤维复合薄膜两面,制备出悬空式LIG。该方法最大限度减少了烧蚀现象,同时最大化石墨烯电极的有效表面积,从而提升柔性超级电容器的面电容及电容保持率。
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东莞理工学院《PROG ORG COAT》:基于HTN和石墨烯的柔性热电纳米涂层,用于高灵敏度远程火灾预警
研究通过合成异质热电纳米线(HTN)与热电石墨烯(TEG),并将其协同组装构建出具有多异质结构与有序层状结构的热电纳米涂层。
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北京大学《Matter》:高导电石墨烯/碳纳米管涂层芳纶纤维,用于电磁干扰屏蔽
研究提出一种基于维度工程的序列组装策略,利用二维石墨烯与一维碳纳米管的互补几何结构,在任意纤维表面构建出贴合紧密且坚固的涂层。该研究强调维度在引导液相纳米材料组装过程中的关键作用。所得石墨烯/碳纳米管涂层芳纶纤维(GCAFs)展现出高导电性和机械强度。经织造制成织物后,其平均电磁干扰屏蔽效能达85.88分贝,并在恶劣环境下保持性能稳定。
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河南工程学院《Polym. Compos》:多层结构PPy/石墨烯复合丝织物,用于电磁干扰屏蔽
研究通过简便的自组装工艺,成功开发出一种氧化石墨烯与吡咯复合丝绸织物(PPy-rGO-SF)。该织物凭借氧化石墨烯(rGO)与聚吡咯(PPy)的协同增强效应,展现出0.141 kΩ/cm的优异电导率及90%的卓越电磁干扰屏蔽效率。该电磁屏蔽织物还展现出优异的稳定性,经30次机械变形循环测试后仍保持90%的屏蔽效能。这些成果为智能可穿戴服装与电磁屏蔽产品的开发提供了重要潜力。
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东华大学《JMST》:基于石墨烯纤维的高性能压力传感器,具有双边致密结构,用于人体运动监测
研究采用湿法纺丝与基底辅助干燥策略,通过调控石墨烯纤维(GF)的形态结构优化导电网络。最终成功制备出高导电性(3.19×10⁴ S m⁻¹)、抗拉强度达179.6 MPa、应变能力达6.5%的致密带状GF,并将其应用于柔性压力传感器的传感层。
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中国计量大学《APPL SURF SCI》:超轻CoNi/石墨烯气凝胶,具有卓越的电磁波吸收能力
研究通过将微量一维棒状CoNi-MOF与石墨烯整合,构建出超轻型CoNi-MOF@石墨烯异质结构气凝胶。这种超低掺杂策略(4.5 wt%)融合了1D CoNi-MOF纳米棒的各向异性特性、石墨烯衍生的分级多孔结构以及异质界面的存在,从而实现了阻抗匹配与多尺度电磁波衰减的双重效果。
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西南交通大学《Carbon》:受竹荪启发的石墨烯/MXene气凝胶薄膜,用于可穿戴抗干扰设备
通过交替自组装、液氮辅助冰模板冷冻、冷冻干燥及后续HI蒸汽还原的序列工艺,成功合成了这种复合气凝胶薄膜。通过氧化石墨烯与MXene纳米片构筑的内部定向排列开孔结构及交替界面,可促进电磁波的内部多重反射与吸收,从而形成广泛的电磁波能量衰减路径。同时,高电导率与偶极极化效应的协同作用进一步增强电磁波耗散,提升整体电磁屏蔽性能。
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天津科技大学《CEJ》:基于掺氟石墨烯/聚苯胺复合电极的图案化微型超级电容器
研究采用氟化聚酰亚胺薄膜(FF-PI)作为前驱体,经激光照射后结合电沉积技术,制备出氟掺杂激光诱导石墨烯/聚苯胺(FF-LIG/PANI)交指电极。
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燕山大学《Mater Des》:多功能柔性石墨烯聚集体薄膜,用于EMI屏蔽和红外隐身等
通过真空辅助过滤含NG、H₂SO₄和KHSO₅的浆料实现NG取向排列;在室温下通过GAs限制取向生长形成取向排列的GAs泡沫;在450°C下对GAs泡沫进行酸去除;以及对GAs泡沫进行单向机械压缩。制备的超薄GAs压制薄膜展现出优异的柔韧性与高取向度。
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郑州大学《CEJ》:双功能纳米纤维素/石墨烯气凝胶,用于增强太阳界面水蒸发和全氟/多氟烷基物质去除
在这项研究中,开发了一种海藻酸钠和钙离子双交联石墨烯/纳米纤维素气凝胶,用于特异性处理全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)污染的海水。在1个太阳光照下,CSGA-Ca的蒸发速率为2.10 kg·h-1·m-2,光热转换效率为91.1%。此外还具有出色的耐盐性,自清洁性能以及优异的海水,PFAS废水的净化性能。
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南京邮电大学《JMCC》:多壁碳纳米管/石墨烯异质结构薄膜,用于超灵敏应变传感/智能医疗系统等
研究通过整合激光诱导石墨化和机械预拉伸技术,在聚氨酯(PU)基底上制备了柔性褶皱多壁碳纳米管/激光诱导石墨烯(MWCNTs/LIG)应变传感器。