科学网
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空穴来“电”?黑科技智能纤维点亮生活
东华大学先进功能材料课题组一直致力于智能纤维材料与器件的研究,从2012年研究石墨烯导电纤维开始,到2016年研发出电致变色纤维,再到2018年搭建成了首条电致变色和力致发电纤维生产线,实现连续化、规模化制备;随后,团队相继研发出可连续制备的传感纤维、发光纤维、调温纤维,……一系列成果为深化智能纤维领域研究奠定了基础。
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我国团队研制出电驱动石墨烯超快热电子辐射光源 有望为高性能光电子集成芯片提供新思路
为了克服传统衬底支撑器件等效温度低、辐射发光效率低,以及悬浮器件制备成品率低、稳定性差的缺点,研究团队发明了一种范德华直接集成技术,利用六方氮化硼(hBN,一种二维绝缘体)吸附石墨烯并将其精准转移到预制电极上,从而构筑悬浮石墨烯电致发光器件。
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打通成果转化“最初一公里”
科技成果从基础研究向产业转化面临多个“死亡之谷”,这其中不仅有科技成果走向市场的“最后一公里”难题,更有科技成果早期概念验证的“最初一公里”难题。如何解决“最初一公里”难题?本报记者采访了多位科研界和产业界人士。
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石墨烯改性环氧乙烯基树脂及防腐涂料通过鉴定 项目成果达到国内领先水平
该项目产品以天然防腐油漆为原料,设计并制备具有重防腐性能的石墨烯改性环氧乙烯基酯树脂,改善石墨烯易团聚、相容性差等问题。通过配方设计和改性石墨烯的筛选和复配,精准控制环氧乙烯基酯树脂材料的生产工艺。通过中试生产,优化了可稳定连续生产的工艺参数,制备出适合于各领域防腐蚀工程的重防腐涂料,实现了产业化应用,取得了良好的经济和社会效益。
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海洋工程缓蚀新材料防腐关键技术亮相成果对接会
聚焦重大海工结构缓蚀防腐材料性能衰减、功能短板、机能欠缺三个卡脖子难题,团队率先提出了通过低维石墨烯催化、二维水滑石靶向、三维金属有机框架响应对缓蚀剂进行多维度集成负载,已形成气、液、固三相态新材料,生态化、速效化、靶向化、机敏化四种新技术,为海洋工程量身定制高性能、多功能、强机能的成套化缓蚀防腐方案。
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科学家揭示石墨烯/垂直排列碳纳米管/六方氮化硼夹层异质结构界面上的声子热输运过程
该研究团队采用分子动力学模拟,计算了石墨烯/碳纳米管/六方氮化硼(Gr/CNTs/hBN)夹层异质结构的界面热阻,其中垂直排列的碳纳米管(VACNT)阵列与石墨烯和六方氮化硼层共价结合。研究发现,Gr/VACNT/hBN夹层异质结构的界面热阻(ITR)比相同平面尺寸的Gr/hBN范德华异质结构的界面热阻(ITR)小一到两个数量级。研究人员观察到共价键有效地增强了Gr和hBN层间的声子耦合,导致Gr和hBN之间态声子密度的重叠因子增加,从而降低了Gr和hBN的ITR。
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电合成高浓度中性过氧化氢的羧基化六方氮化硼/石墨烯构型
研究人员通过B,N共掺杂与表面氧基团功能化的耦合,在商业活性炭上构建了羧化六方氮化硼/石墨烯(h-BN/G)异质结。最优催化剂具有高的2e-ORR选择性(>95%)、产率(高达13.4 mol g-1 h-1)和法拉第效率(FE,>95%)。在100mA cm-2的高电流密度下长期产生H2O2导致累积浓度高达2.1 wt.%。
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宏观尺度液体超润滑材料研究取得新进展
研究人员采用简单的直接热解法将柠檬酸热解为碳量子点材料,将碳量子点作为添加剂加入到聚乙二醇水溶液的基础润滑剂中。由于热解得到的碳量子点表面含有丰富的羧基和羟基等官能团,确保了其在水溶液中具有较好的分散性能。然后,通过球盘式摩擦磨损试验机测试了该复合润滑液的摩擦学性能。
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刘忠范院士:应尽快停止行政主导的“戴帽子”运动
刘忠范呼吁,要尽快停止行政主导的“戴帽子”运动,禁止启动任何新的‘帽子’工程,逐渐减少‘帽子’数量,最终消除‘帽子’,让学术界回归“安静”,让人才回归“学术”。
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洪灾无情人有情,科技赋能安全应急小屋
记者走进安全应急小屋,迅速被屋内的暖意包围,但环顾四周并没有看到暖气管道。“小屋的供暖是由墙上这两幅石墨烯加热画实现的。”门头沟区科学技术和信息化局副局长刘福智告诉《中国科学报》。据了解,这两幅石墨烯加热画由北京创新爱尚家科技股份有限公司(以下简称创新爱尚家)提供,可实现3分钟快速安装、30秒快速升温。
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“引领”的背后,他们曾一波三折
苦尽甘来。2019年9月,陈辉作为第一作者的一项研究成果发表于《科学》,并迅速“出圈”。他们在国际上首次实现了原子级精准控制、可按需定制的石墨烯折叠,这是目前世界上尺寸最小的“石墨烯折纸”。
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“90后”追光者:挑战光学极限
围绕极化激元晶体管的工作始于2020年。当时,他们与合作者计划进行以石墨烯、氧化钼等材料为基础的极化激元器件研究,以期在纳米尺度对光的传输进行操控。“随着研究深入,我们发现课题面临的结构难点比想象的更多。”胡海回忆。
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科学家对单层石墨烯产生的可调谐太赫兹辐射进行优化和系统分析
研究人员发现,随着双色激光脉冲的持续时间增加,太赫兹产生的主要机制从激光脉冲的对称性转变为四波混频。此外,他们还发现,较短的脉冲持续时间更适合产生高强度的太赫兹辐射,而较长的持续时间更适合用于选择太赫兹频率。为了最大限度地利用遗传算法(GA)来最大化间隙石墨烯的太赫兹辐射,他们优化了双色激光的参数。最后,他们通过改变双色激光脉冲的参数来研究时域太赫兹波形的变化。
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石墨烯生物传感器——用于持久性新兴污染物监测
本文介绍了一种新型的生物传感器结构,它利用了石墨烯作为生物组分和信号转导器之间的界面材料,从而提高了生物传感器检测PEPs的性能。阐述了石墨烯的特性和优势,以及它在生物传感器中的应用原理和方法。另外还介绍了石墨烯生物传感器在检测PEPs方面的实验结果和展望。可以看出,石墨烯生物传感器是一种具有很大发展前景的环境监测技术,但也需要进一步的改进和完善。
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应变诱导开放费米表面扭曲双层石墨烯中的异常磁输运现象
据悉,最近,玩具型Hofstadter模型中的各向异性跳跃被用来解释,在远离魔角的扭曲双层石墨烯中测量到的丰富而令人惊讶的朗道光谱。该研究团队怀疑玩具型Hofstadter模型中的各向异性可能是由单轴应变引起的。