科研进展

该生物传感器构型克服了使用石墨烯等高灵敏度材料作为导电沟道的传感器难以在真实人体体液中进行检测的问题，可通过更换核酸适配体实现对更多疾病标志物的检测，且可通过调整核酸适配体浓度、三维敏感层厚度等方式调整传感器敏感特性使其在临界阈值浓度附近具有较高的灵敏度和增益，有望促进石墨烯生物传感器在个人医疗健康领域的进一步发展。

本工作采用界面自组装和原位功能化策略构筑了具有界面互锁结构的二维石墨烯基弹性超薄膜（ECF）。与基于一维碳纳米管的ECF不同，基于二维石墨烯片层的ECF表现出随应变正向变化的GF行为，这和真实脊椎动物的神经感觉系统具有相似的感知趋势。在ECF中，石墨烯片层之间相互堆叠形成的动态网络可以通过不同程度的滑移灵敏地响应外界应变刺激，从而实现低应变下正常的触觉感知和高于应变阈值的痛觉感知。进一步，通过调控石墨烯片层的厚度，可以实现应变阈值在7.2%到95.3%范围内变化。这种优异的性能可调性将大大促进ECFs在基于SPS效应的仿生皮肤中的应用，去模仿人体组织的疼痛感知功能，比如监测肌腱的过度拉伸以及手背皮肤受到拉扯产生的痛觉。受河豚皮肤三维形变启发，将ECF集成为自支撑形式的仿生皮肤，可以灵敏感知接触或非接触式机械刺激以及实时监测三维气动形变。不仅如此，还可以通过SPS效应有效地检测到处于过度膨胀状态的三维形变，实现动态的痛觉感知。未来，基于SPS效应的ECFs有望在安全友好的人机交互、智能假肢和软体机器人中得到广泛应用。

MEG主要采用碳基材料打造，如碳纳米管、氧化石墨烯等，内部材料中氧的化学键吸收水分子后，会释放可移动的电离子，进而产生一定的电能。使用氧化石墨烯材料制造的MEG在80%相对湿度环境下，能产生0.6V电压。该公司设计了另一种MEG，可以在75%相对湿度的情况下产生0.85V电压和9.28μA电流。再将几个MEG串联或并联，即可获得更高的电压或电流，以满足电子设备使用需求。

为了达到这些极端的速度，该团队制作了由连接两个金电极的石墨烯线组成的结。当石墨烯被同步的一对激光脉冲击中时，材料中的电子被激发，使它们向其中一个电极飞去，产生电流。

使如此小体积的病毒检测成为可能的是石墨烯的使用。石墨烯对任何附着在它上面的东西都非常敏感，因此通过仔细控制其表面，科学家们能够使石墨烯的表面对HCV病毒敏感。这些测量是用国家物理实验室的石墨烯专家完成的。

Strategic Elements表示这种技术使用了氧化石墨烯，并成功地利用一项关于灵活的、可打印的基于石墨烯氧化物的湿气发电机（MEGs）的最新研究成果。这项研究中的MEG原型装置已经证明能够为计算器和小型传感器提供可靠的动力。根据这项研究，一对电极，银浆和FTO玻璃，附着在氧化石墨烯的亲水”功能层”上。该层中的官能团质子在干燥时被固定下来。当设备两边有明显的湿度梯度时，一边开始从空气中吸收水分子，这个过程开始导致COOH（羧酸）等官能团解离，释放出带正电的氢离子，或氢子。

近日，中国科学院电工研究所马衍伟团队联合大连化学物理研究所研究员吴忠帅，在高性能石墨烯复合材料制备、石墨烯基锂离子电容器研制方面取得进展。