科研进展

这篇综述介绍了各种基于二维半导体的场效应晶体管的逐步发展及其相对优势和设计挑战。与最先进的三维纳米级场效应晶体管相比，这些纳米级二维场效应晶体管在不影响操作速度的情况下，可以显著改善功耗。此外，通过适当的设计优化，这些纳米级二维场效应晶体管可以取代CMOS性能，实现低功耗、高性能设计。

该多功能PTM器件不仅可以通过太阳能热转换、气凝胶保温和相变潜热释放的协同作用，在- 5℃的寒冷环境中保持温暖的皮肤表面小气候，还可以通过其相变行为和保温作用提供高效的热缓冲，防止高温环境下的高热。这种梯度和双分子层设计为制造自适应PTM器件在恶劣环境中的应用开辟了新的途径。

研究者采用真空抽滤法制备了氧化石墨烯薄膜，通过在薄膜表面旋涂正硅酸乙酯并进行热解处理得到了负载SiO2的薄膜基底材料，进一步利用浮动催化化学气相沉积法在基底表面可控生长垂直定向碳纳米管阵列。经过研究发现经过简单的一步高温退火策略，中间层SiO2可原位转化为高导热SiC，实验表征结合理论计算共同证明了SiC键合的三维异质网络体系具备更稳定的界面，这对界面热传输性能的提升具有重要作用。

这些浸渍处理，基于低聚烷氧基硅烷，该低聚烷氧基硅烷能够在存在水分（环境或混凝土孔隙中存在）的情况下，通过简单的溶胶-凝胶过程，在腐烂混凝土的裂缝内发生反应。该过程形成与基底化学键合的二氧化硅（SiO2）和水合硅酸盐。二氧化硅低聚物的硅烷醇基团，再与氢氧化钙（在水泥固化反应期间形成的主要矿物之一）反应，产生硅酸钙水合物（C-S-H）凝胶（图1，顶部中图），这也是水泥浆的成分，最终呈现了其出色的机械性能。这一过程，在二氧化硅低聚物渗透到腐烂混凝土的裂缝内部后自发发生，为结构提供机械加固。

GFET被认为是吸附气味分子的完美选择，因为石墨烯表面和原子平面表面存在高电子迁移率。然而，GFET作为具有受体的电生物传感器的应用受到诸如受体的精细性和缺乏可用作嗅觉受体的替代合成分子等因素的极端限制。东京工业大学的研究小组着手解决基于GFET的嗅觉受体的这些问题。该团队开发和设计了三种用于石墨烯生物传感器的新肽，这些肽具有检测气味分子的潜力。

负载型催化剂中的界面相互作用对于多相催化具有重要意义，因为它可以诱导电荷转移，调节活性位点的电子结构，影响反应物吸附行为，并最终影响催化性能。它在金属/氧化物催化剂和氧化物/金属反催化剂中得到了很好的理论和实验解释，但由于传统碳材料的惰性，很少在碳负载催化剂中报道。