科研进展

“这就好比给光模块建立了一套立体的‘循环冷却系统+隔热防护服+高效导热通道’。”团队成员章星瑜解释道。微流道技术如同精密分布的“微型河道”，能精准带走芯片最热部位的热量；金刚石复合屏蔽罩则身兼“散热器”与“电磁屏蔽墙”两职，在极狭小空间内实现高效热管理与信号保护；而喷涂石墨烯形成的微结构，则像铺设了高效“导热高速公路”，将热量快速均匀导出。

本研究设计了一种含有质子氢和羟基作为 NH₃ 相互作用位点的功能化离子液体（[DBEAH][NTf₂]），并通过氢键和静电相互作用将其限域在 GO 层间，从而构建出用于选择性 NH₃ 传输的定制化路径。引入的 [DBEAH][NTf₂] 不仅调控了 GO 的层间距，还修饰了纳米通道，营造出对 NH₃ 具有亲和力的环境，实现了对 NH₃ 的精准识别与分离。

本文以DNA和PNA作为探针，利用褶皱石墨烯FET电生物传感器，实现了高灵敏度的核酸分子检测。对褶皱石墨烯FET生物传感器的检测极限为600 zM，对于平坦石墨烯为2 pM。

利用Fe³⁺介导的配位键赋予EGO的磁性和八面体界面结构，EGO-(Fe³⁺ ) ₂ – F在Ka波段实现了超过80 dB的电磁干扰屏蔽效能（EMI SE），同时还具有43 MPa的优异拉伸强度。EGO-(Fe³⁺)₂-F优异的焦耳热效应和热刺激响应性验证了高质量石墨烯的制备。该工作为实现石墨烯在电子器件热管理领域的应用潜力提供了一条独特的途径。

研究通过将棒状导电CuCo-MOF嵌入三维多孔石墨烯气凝胶中，开发了一种面部传感电极，并将其应用于集成压力和扭矩传感系统。在该复合气凝胶中，嵌入的MOF纳米棒扩大了层间距，并与石墨烯片形成了C-C键网络，在重新分布内部缺陷的同时，构建了优化的电子传输通道。

本工作采用一步烧蚀技术制备了紫外激光诱导碳纳米球/石墨烯（UV-LICNG）复合材料。该方法利用紫外激光诱导正向转移（UV-LIFT）技术，在硅烷封端的聚氨酯（S-PU）基底上直接制备出具有优异力学性能的线型UV-LICNG复合材料。

本研究成功开发了一种弹性模量可调的微纤维神经电极。通过调节石墨烯片层的孔径和取向，我们制备出了尺寸与单个神经元相当的石墨烯纤维。这些纤维具有高导电性、低比阻抗和优异的电荷存储能力。此外，通过表面改性并涂覆稳定的双网络水凝胶，该电极在干燥状态下展现出类金属的力学性能，便于植入；而在湿润状态下，其弹性模量与脑组织相匹配。这种设计有效防止了电荷泄漏，确保了生物力学界面的稳定性，并展现出优异的生物相容性。

研究提出了一种多孔发电装置，通过将石墨烯/碳纳米管（G/CNTs）直接涂覆在经水刺法制备的多孔纤维织物上，该装置可在水刺激下发电。

二维（2D）半导体因其巨大的比表面积、可调的电子特性和室温下的高本征灵敏度，为下一代气体传感技术带来了前所未有的机遇。然而，其实际应用往往被一个基本但极易被忽视的界面问题所掣肘：那就是2D半导体沟道与三维（3D）金属电极之间的接触电阻。这种寄生电阻不仅降低了传感器的灵敏度和检测限，更严重影响了器件的操作稳定性和制造可重复性，是限制该领域发展的核心瓶颈。