科研进展

本文报道了利用激光直写加工技术和丝网印刷技术实现了在聚酰亚胺（PI）薄膜上大规模制备三电极体系的LIG电化学传感器（LIGS）。通过对其电化学性能的评估，LIGS具有显著的电催化性能，具有替代传统玻碳电极、丝网印刷电极的潜质。此外，将LIGS用于检测对苯二酚（1,4-二羟基苯，HQ）、邻苯二酚（1,2-二羟基苯，CC）和间苯二酚（1,3-二羟基苯，RC），LIGS表现出优异的检测性能。

作者演示了在室温下使用扫描氮空位（NV）磁力测量对单层石墨烯（MLG）器件中的固定电流漩涡进行直接成像，研究了从无涡流到涡流（存在单个涡流）的交叉状态，发现涡流特征在最小的设备中最为明显，并且随着设备尺寸的增加而消失。在电子和空穴主导的区域中观察到了漩涡，但在掺杂接近电荷中性时没有观察到漩涡，作者将这种效应归因于电荷中性附近涡度扩散长度的减小。总的来说，测量结果可以通过流体动力学描述得到很好的解释，并明确排除单纯的扩散理论。

在这篇综述中，他们全面系统地回顾了用于测量和表征二维材料二阶非线性极化率𝜒（2）和三阶非线性极化率𝜒（3）的方法，收集总结了多种二维材料𝜒（2）和𝜒（3）的理论值和实验值，介绍了二维材料的二次谐波（SHG）和三次谐波（THG）的常见应用和未来可能的研究方向，为二维材料的非线性光学的研究提供重要参考。

这篇综述文章介绍了基于纯石墨烯、氧化石墨烯和还原氧化石墨烯三种形态制备触觉传感器的技术路线，通过各种印刷技术，将不同形态的石墨烯与聚合物基底结合，形成单层及多层结构的传感器薄膜。这些传感器在机器人触觉等领域得到了广泛应用。

通过设计分子相互作用提出了一种全新的层间缠结调控策略，突破了仿贝壳石墨烯基复合纤维韧性和强度的极限。在对缠结网络的调控中，指出材料机械性能的两个增强趋势：（1）引入氢键，形成额外的动态凝聚缠结点，增强层间缠结网络，促进载荷的有效传递和应力的平均分布，实现了石墨烯基仿贝壳材料更高的强度和韧性的组合。纤维的最高强度能够达到1.58 GPa，韧性52 MJ/m3。（2）同时引入氢键和金属离子配位键，增强层间缠结网络，制备的纤维强度为2.3 GPa，杨氏模量有253 GPa，实现了更高强度和刚度的组合，超过了以往常见层状复材的增强策略。

此项工作表明，尽管石墨烯结构简单，但却能为探索前沿的拓扑物态和研究拓扑相变开辟新的道路。另一方面，天然石墨作为广泛存在的自然晶体，可以大大降低研究拓扑物理和未来多通道拓扑量子计算的门槛和成本。

石墨烯探测器相较于传统硅基探测器，在探测带宽上具有非常明显的优势，但单层石墨烯对光的吸收较弱，使得石墨烯/硅基探测器的响应度通常受限，并且暗电流一般较高，这是未来石墨烯/硅基探测器的研究需要重点解决的问题。

研究团队将NV色心与金刚石对顶砧装置（DAC）相结合，实现了高压下二维石墨烯器件的电流密度及压力分布的高分辨率成像，并通过电流密度图像准确、清晰地再现了高压下被压缩石墨烯的复杂结构（如裂纹、孔洞的产生）和电流流动。