科研进展

在过去十余年，低维量子体系由于独特的结构和极强的可调性等特点，成为凝聚态物理和材料科学研究的热点。通过选择不同的二维材料并控制它们的堆垛方式可以获得具有不同物理性质的莫尔超晶格结构。该研究成果有助于更深入地研究石墨烯莫尔超晶格的新奇物性，同时为相关体系的理论研究提供了更为精确的低能有效模型。

中国福州大学的徐毅军教授最近领导了一个研究小组，研究了多功能GR基复合光催化剂的优化方法和合成。首先讨论了GR基复合材料的优化策略，包括降低GR缺陷密度，化学掺杂，优化GR和光活性组分尺寸，沉积助催化剂以构建双助催化剂或多助催化剂体系，以及增强GR基复合材料的界面参数。然后从新的角度研究了GR基复合材料的合成，重点是GR在光催化中的作用，包括光电子介质和受体，增强吸附能力，定制光吸收范围和强度，以及大分子光敏剂。本文还简要概述了提高GR基复合材料太阳能转换效率的问题和可能的演化技术。

最近，中国科学院金属研究所材料腐蚀与防护中心刘福春课题组根据仿生材料设计理念，将生物基环氧基质与氧化石墨烯杂化物互相整合进聚合物涂层的设计过程中，获得了一种新型可自愈、高性能仿珍珠生物基纳米复合涂层。

研究人员对大肠杆菌进行了首次实验。结果发现，当细菌附着在石墨烯鼓的表面时，它会产生幅度低至几纳米的随机振动，研究人员可以检测并听到单个细菌的声音。这种极小的振动源自细菌生物的过程，主要来自它们的鞭毛。

该论文首次报道了一种合成结构、宽度及长度均可控的石墨烯纳米带聚合方法，该法有望为研究石墨烯纳米带长度对其理化性质的影响奠定材料基础。作为通讯作者的伊丹健一郎也表示，“这项研究解决了一个多年以来的难题。为实现量产化（我们）已与企业展开合作，希望早日将该技术应用落地。”

韩国庆尚大学Hyun Young Jung和仁荷大学Myung Gwan Hahm等人设计了一种新型的人造重构SEI膜。这种人造SEI膜由有机成分和富含无机成分的混合物组成并作为镶嵌界面，通过锂盐与羟基（-OH）化石墨烯量子点（GQDs）的协同效应，促进了均匀且超光滑的富氟（F）界面环境的形成，确保了锂离子的快速扩散和无枝晶特性。

结果表明，GK膜具有优异的透水性能，达到10^3 L/m 以上/h/bar 100%脱盐率。使用GK膜的理论透水效率是纳米多孔石墨烯膜的2.4-5.8倍，比报道的常规反渗透膜高2-4个数量级。由于kirigami结构的独特几何形状，GK膜将形成吸附通道，以降低海水淡化过程中的能量屏障，引导水分子更有效地被过滤。此外，与纳米多孔石墨烯相比，GK膜对海水淡化没有严格的孔几何限制，可以通过机械变形产生，这为未来在实际项目中的应用提供了极大的便利。

在糖尿病条件下的牙周骨缺损修复再生是一个巨大的挑战。贻贝启发的聚多巴胺（PDA）在材料和生物科学领域具有巨大的科研和应用价值。PDA修饰的纳米颗粒具有良好的水分散性、生物相容性和细胞粘附性。PDA是一种很有前途的抗氧化剂，通过清除活性氧和下调炎症介质来降低氧化应激，保护细胞免受过量活性氧的毒性影响。同时，PDA具有免疫调节能力。

在这项研究中，研究人员通过激光诱导技术制备了具有三维多孔结构的石墨烯薄膜。他们通过脉冲电沉积将聚吡咯均匀地复合到石墨烯网络中。得到了石墨烯/聚吡咯复合电极，并由此构建了一种新型的太阳热增强型超级电容器。