材料分析与应用

研究从阳光响应植物的光向性运动特性中汲取灵感，提出了一种由聚丙烯（BOPP）和氧化石墨烯（GO）组成的双层致动器的制备与表征方案，利用GO的光热转换特性以及BOPP与GO之间的热膨胀系数差异。实验结果表明，当GO质量分数为23.53%时可实现最佳光热驱动性能，最大弯曲角度达70°，响应时间仅1.2秒，并具备优异的循环稳定性。

综上所述，本研究成功开发出一种可穿戴式多传感器摩擦电系统，能够实现多关节的实时运动追踪。通过将基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）的摩擦电层与石墨烯增强型导电粘合剂集成，该系统在电性能、柔韧性和耐久性之间实现了稳健平衡。

在高浓度氧化石墨烯（GO）悬浮液中，多孔氧化石墨烯（HGO）片层经重叠堆叠形成类粒状的多孔皱纹多层氧化石墨烯（HWMGO）。干燥过程中，少层HGO片层迅速稳定并形成褶皱，经还原后转化为HWMG。HWMG凭借边缘功能基团的化学作用展现出优异附着力。其颗粒状形态具有大量纳米孔道和高孔隙率，赋予卓越的机械柔韧性与低曲折度，从而实现均匀的锂离子通量、缓冲体积膨胀并抑制枝晶生长。

研究提出基于超薄石墨烯应变传感器阵列的全集成平台。该阵列采用化学气相沉积法生长的石墨烯与自上而下微加工技术，制备于5微米厚聚酰亚胺基板上。通过4×4布局与1mm单元间距设计，实现约64units cm−2的器件密度，从而达到毫米级空间分辨率。

研究采用简易激光雕刻技术，引入了一种由金字塔结构三聚氰胺海绵制成的创新介电层，并随后对其涂覆还原氧化石墨烯，显著提升了柔性电容式压力传感器的灵敏度。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。