科研进展
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华科大黄永安教授团队《Light:Sci. Appl.》:梯度石墨烯驱动激光自对准转印技术
该研究不仅实现了微芯片高效、高精度转印集成效果,更发展了一种普适性的自对准策略,通过在能量传递路径中引入智能梯度材料进行本征调控,为微电子器件的大规模、高良率制造提供了全新的技术路径,有望实现在柔性显示、生物电子、柔性可穿戴电子设备等诸多前沿领域应用。
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哈尔滨工业大学Nano lett.:基于原子级悬空石墨烯/MoS2异质结的高分辨率气压传感器及其在跌倒检测中的应用
哈尔滨工业大学张甲教授提出了一种基于原子级悬空石墨烯/MoS2异质结的高灵敏度、高分辨率气压传感器。
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刘忠范院士团队Adv Fiber Mater | 化学气相沉积法制备连续蒙烯碳化硅纤维:结构功能一体化,承载吸波潜力大!
该工作提出的蒙烯碳化硅纤维(Gr-SiCf)通过化学气相沉积法制备,由石墨烯层、二氧化硅非晶层和碳化硅纤维基底组成,其具有低成本、高稳定性、高机械强度、宽幅电导率可调(0.03~1150 S·m-1)等优点,以高、中、低电阻率纤维增强结构模拟设计的介电梯度结构复材,总厚度3.5 mm时有效吸波带宽达4.30 GHz,反射损耗值小于–5 dB时吸波带宽达13.41 GHz,在高温吸波材料领域潜力巨大。
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燕山大学《Carbon》:墨水书写3D打印制备的多孔ANFs/石墨烯复合材料,实现卓越的电磁波吸收
研究提出一种通过直接墨水书写(DIW)三维打印技术制备的多孔芳纶纳米纤维/石墨烯纳米片(ANFs/GNs)复合材料。本研究通过3D打印技术,为快速制备高性能、可定制的电磁吸波材料提供了新途径,在轻质、柔性、宽带微波吸波器件领域具有重要应用潜力。
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杭电《AMT》:工业规模生产高性能石墨烯薄膜卷,用于可扩展热管理和电磁屏蔽
本研究建立了一套工业规模的生产平台,可连续制造厚度可调(19–211 µm)的高性能石墨烯薄膜卷材(GFR)。该集成制造工艺协同整合了四个连续处理阶段:可控涂覆、高温退火、原位真空脱气及机械压制,从而制备出具有卓越多功能特性的石墨烯薄膜卷材。所得GFR的平面热导率高达1634 W·m⁻¹·K⁻¹,性能可媲美商用热解石墨片(PGS),同时具备PGS无法企及的三大优势:卓越的机械柔韧性、优异的导电性能以及出色的电磁干扰(EMI)屏蔽效果。超高导热性与显著膜厚相结合,赋予材料前所未有的动态散热能力,可在常温环境下数秒内实现热平衡。
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欧米伽书评|Nat. Commun |用于碳捕获的石墨烯中可伸缩的室温CO2选择孔
本文提出“受限流动+臭氧氧化+可控扩孔”的室温成孔方法。通过缩小流道提高气体速度,削弱表面浓度极化,使室温氧化更快并形成CO₂选择性孔;再用短时二次臭氧实现孔的适度扩大,便于精确调孔。厘米级膜制备证明工艺稳定且可放大。该方法无需高温设备,有望用于低能耗碳捕集,并为原子薄纳米孔膜的气体分离应用提供可扩展路线。
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材研“1-0” | 机电学院、材料学院在三维连通石墨烯增强镁基复合材料电磁屏蔽-力学性能研究方面取得突破
文章创造性地提出了一种“3D骨架预构建-浸渗填充”的新策略。首先采用气泡诱导自组装法构建三维网络结构本征石墨烯(PG)预制体;然后在PG表面原位生长热解碳(PyC)以提升预制体的骨架强度,可以抵御复合材料制备过程中熔融镁合金的浸渗压力;最后采用液固浸渗挤压法消除石墨烯-镁基体之间的界面缺陷,复合材料中仍保留预制体的三维连通骨架结构(图1)。
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石墨烯纤维AFM:571.1W/m·K热导率+61.6%剪切强度提升!石墨烯复合材料靠界面工程实现98%热循环稳定
浙江大学、北京科技大学、青岛大学等研究团队提出了一种分子设计接合界面工程方法,通过在褶皱石墨烯纤维表面接枝精选的硅烷基分子系链,使其与环氧树脂网络形成共价桥接,从而有效解决石墨烯纤维与聚合物树脂的界面结合难题。
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石墨烯增强 + TPU 网络协同!PEG 基相变材料导热率提升 386.7%
近日,常州大学 陈海群教授与 何大方教授团队提出 “溶剂辅助 – 三维网络协同” 设计策略,成功开发出石墨烯增强聚乙二醇 / 热塑性聚氨酯(PEG/TPU/Graphene)复合相变材料,实现了导热性能、形状稳定性与加工便捷性的协同突破。
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清华大学邓兵/刘建国One Earth:闪速焦耳热实现沼渣秒变高附加值石墨烯复合材料 | Cell Press对话科学家
近日,清华大学环境学院邓兵、刘建国团队合作提出一种绿色、高效的两步式闪速焦耳加热(Flash Joule Heating)技术,可在数秒内将沼渣转化为高质量石墨烯复合材料。整个过程无需溶剂、无需复杂预处理,可直接在沼气工程现场部署,实现废物的“就地升级”。
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【材料】控制抗体在石墨烯表面的取向,实现高灵敏生物传感
研究团队引入了一种具有刚性大环结构的卟啉分子——四(对羧基)苯基卟啉(TCPP),作为石墨烯与抗体之间的新型连接分子。与常用的柔性链状分子(如 PBASE)不同,TCPP 能够在石墨烯表面形成稳定的 π–π 相互作用网络,并通过其刚性结构为抗体提供“支撑”,使抗体在界面上呈现出更为一致的“端朝上”垂直取向。实验与计算模拟结果均表明,这种定向排列显著提升了抗体可用于识别目标分子的有效比例。
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电子皮肤-一种用于耳部健康监测和音频交互的智能多功能石墨烯皮肤贴片
作者推出了一种智能多模态石墨烯皮肤贴片,用于耳部健康监测和声学交互。 优势与意义:GSP首次将监测、预警与交互功能集成于微型贴片,通过材料创新与算法优化,为耳部健康管理提供闭环解决方案。PDM技术突破低频失真瓶颈,可穿戴声学器件迈向高保真时代。未来方向:未来,团队将进一步验证长期佩戴舒适性与生物相容性,集合大语言模型,并探索个性化健康数据分析模型。这项研究不仅为智能可穿戴设备树立新标杆,更为“主动健康”理念提供了创新范式。
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电子科大姚佰承/北京大学肖云峰/杨起帆Science子刊 | 石墨烯-二氧化硅微谐振器中的锁模光机械频率梳!
该项研究系统地阐述了在石墨烯辅助的二氧化硅微谐振器中形成光力学频率梳的物理机制与性能。稳定的光力学脉冲源于光学与机械振荡过程中的光子-声子-电子相互作用:首先,腔内光子的辐射压力激发光力学振荡;随后,机械波反过来调制光波,产生强度调制;最后,基于石墨烯可饱和吸收的能量转换锁定此调制,形成光学与声学驻波的共同谐振。在整个过程中,光力学的增益与损耗达到平衡。
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Chemical Engineering Journal | 石墨烯改造纤维用于紫外线诱导的光催化去除蓝藻藻华
该研究团队开发的石墨烯改性纤维(GMF)采用化学键合方式,在聚酯纤维基质中均匀分散石墨烯片层,形成稳定的复合结构。这种设计不仅保留了石墨烯优异的光电特性与吸附能力,还克服了粉体材料易流失、难分离的缺点,极大提升了材料的实用性与环境安全性。
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天津工业大学王海霞/石海峰团队JMS:同源链与功能化氧化石墨烯协同提升SPEEK基复合膜全钒液流电池性能
本文通过GOS与SPOH的化学官能化反应,制备了一系列掺杂量为0.25~1 wt%双磺化SPSG的SPEEK基复合膜。SPSG纳米杂化材料的引入有效提升了S/SPSG复合膜的质子传导率、离子选择性与钒离子阻隔能力,其中S/SPSG-0.75膜表现最为优异。丰富的质子载体、有效的物理阻隔作用、层间曲折结构及同源链缠结带来的结构相容性形成协同效应,不仅强化了传导网络与质子传输/扩散通道的构建,还实现了S/SPSG复合膜传导率-渗透率的性能平衡。此外,S/SPSG-0.75膜展现出优异的全钒液流电池性能,该膜的容量保持率可达18.2%,开路电压保持时长为78.9 h,且能稳定循环500次,充分证明其具备优良的结构稳定性与循环稳定性,也表明双磺化SPSG可通过调控S/SPSG复合膜的传导-渗透平衡,实现电池性能的提升。