科研进展
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北航《Adv Mater Technol》: PDMS支撑石墨烯表皮干电极,用于可穿戴心电图监测
北京航空航天大学邓元教授团队在《Adv Mater Technol》期刊发表论文,研究基于激光写入技术并由聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 层支持的坚固、可重复使用和图案化的石墨烯可穿戴干电极制成。经过 10 000 次循环弯曲测试和高功率超声处理(5 小时)后,石墨烯/PDMS 电极被证明具有出色的稳定性和可重复使用性,可用于心电图记录。
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北京大学刘忠范院士、亓月等AFM:焦耳加热制备高性能石墨烯纤维
近日,北京大学刘忠范院士、亓月等人合作,设计一个动态焦耳加热系统,实现了超短的高温(≈2000℃)、处理时间(≈20 min)与低能消耗(≈2000 kJ m-1)的石墨烯纤维连续制备。并通过电流操纵石墨烯薄片,诱导其排列,进一步提高石墨烯纤维的电学和力学性能。
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哈佛大学Ashvin Vishwanath课题组–带电斯格明子和魔角石墨烯中超导性的拓扑起源
作者展示了拓扑结构如何减轻库仑排斥并提供以前未探索的超导途径。该机制不仅阐明了为什么其他几种莫尔材料没有表现出超导性,而且还指出了预期具有强大超导性且未探索过的平台。
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美国麻省理工学院Pablo Jarillo-Herrero教授和曹原(共同通讯作者)团队–超导魔角石墨烯中的向列性和竞争序
报道了在魔角扭曲双层石墨烯(TBG)中识别具有破碎旋转对称性的缠绕相。利用横向电阻测量,发现一个强各向异性相,位于超导圆顶的欠掺杂区域上方的“楔形区”内。当它与超导圆顶交叉时,观察到临界温度的降低。此外,超导态表现出对与方向相关的面内磁场的各向异性响应,揭示了整个超导圆顶的向列有序。这些结果表明,向列波动可能在魔角TBG的低温相发挥重要作用。
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《AFM》:超强性能的石墨烯包覆氧化亚硅负极材料!
氧化亚硅(SiO)虽然容量高、循环寿命长,但其固有电导率和库仑效率低,以致一直无法大规模商业化应用。来自北达科他大学的研究人员,以低成本的煤炭腐殖酸为原料,采用简便方法原位合成石墨烯包覆歧化氧化亚硅负极材料,其首次放电容量为1937.6mAh g−1,首次库仑效率为78.2%,2.0 A g−1下的可逆容量为1023 mAh g−1,循环500周后的容量保持率为72.4%。
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哈工大&中科院半导体所《Carbon》:具有竖直取向的石墨纳米片热界面材料
为了能充分利用石墨纳米片优异的平面导热特性,作者先是通过涂膜获得了几十微米厚,具备高度水平取向的石墨纳米片复合薄膜,再利用热压和切割工艺获得了高度竖直取向的石墨纳米片热界面材料。这一材料中,纵向热导率为26.3 W(m K)-1。此外,通过特定的切割设备,可以保证材料的厚度可控。该方法为制备热界面材料开辟了道路,尤其是二维填料制备热界面材料提供了思路。
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荷兰莱顿大学Irene M. N. Groot课题组–液态铜上生长石墨烯:实时多尺度监控和定制
研究人员通过四种互补的原位方法,实时监测了石墨烯在液态铜上的生长,包括同步加速器 X 射线衍射和反射率、拉曼光谱、和辐射模式光学显微镜。该过程中,能够控制石墨烯生长参数,如形状、分散性、以及具有非常高准确度的六边形超构型。此外,从连续多晶薄膜到毫米级无缺陷单晶的生长均可以实现。所呈现的实验结果对于LMCats上CVD 生长2D 材料的研究及定制具有深远的意义。
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日本东北大学Hirotomo Nishihara课题组–氧化镁催化甲烷分解合成石墨烯mesosponge
该工作利用原位重量测量和气体排放分析,研究了CVD 期间的反应机理。研究发现,在活化后的 MgO 表面,甲烷转化为石墨烯片仅需要更低的活化能 (134 kJ mol-1)。一旦形成第一层石墨烯,甲烷到石墨烯的转化率就会降低,活化能增加到 234 kJ mol-1,这与文献报道的值相当。由于第一层相对于附加层增长速度较快,即使用MgO更容易获得单石墨烯层。
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哈工大潘昀路、郝壮等Small:基于核酸适配体的双通道石墨烯场效应管智能生物传感装置
提出了一种基于核酸适配体的双通道石墨烯场效应管智能生物传感装置,利用TWEEN 80保护层和差分测量的方式有效消除了溶液中离子浓度变化和生物小分子吸附等容易对石墨烯场效应管电信号稳定性的影响。
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Mater. Today Phys.:基于声子共振杂化优化石墨烯纳米带的热输运性能
华中科技大学能源与动力工程学院杨诺教授基于声子共振杂化效应,通过调整石墨烯纳米带上下两侧纳米柱分布,实现对石墨烯纳米带热导率调控。
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中科院宁波材料所等《AFM》: 石墨烯纳米壁基柔软自胶粘热界面材料,用于高效微电子冷却
本文,湖南大学陈鼎教授、南方科技大学邬苏东副教授、和中科院宁波材料技术与工程研究所林正得研究员在《Advanced Functional Materials》期刊发表论文,通过中间质 CVD 在石墨基底上合成了一种由高质量、垂直排列和共价键合的石墨烯纳米壁 (GNW) 组成的多孔薄膜,然后将 PDMS 渗透到 GNW 中以形成复合材料。
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Nano Res.│飞秒激光促使氧化石墨烯呈现光电各向异性研究取得新进展
中科院长春光机所杨建军研究员、东北师范大学辛巍副教授和长治学院赵波副教授合作采用飞秒激光在氧化石墨烯(GO,厚度<100 nm)薄膜表面成功制备了大面积亚波长周期光栅结构,并通过原位氧化还原过程实现了结构化还原氧化石墨烯(S-rGO)薄膜的人工面内光学双折射和各向异性光电效应。
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清华大学赵海燕课题组–真空冷冻干燥法制氧化石墨烯/Fe2O3纳米复合材料高效催化热分解高氯酸铵
探究了Fe2O3: GO不同比例下对AP的催化作用,其中3 wt% GO/Fe2O3纳米复合材料相对于纯AP,对应的AP热分解温度大大降低。采用第一性原理计算阐述了协同效应,结果表明,催化剂中石墨烯的存在,可以降低AP热分解反应期间的活化能垒(约 17% )以增强催化效果。
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科学家发现氧化石墨烯有助于缓解焦虑,治疗PTSD
氧化石墨烯可中断与焦虑相关的神经元信号,而不会影响神经元或周围细胞。简单来说,它只会“拒绝”特定神经元之间的通信。在这些交流过度表达的疾病中,如创伤后应激障碍和焦虑症,用氧化石墨烯靶向突触足以阻止这种病理行为的发展。这是一种精准的医学手段。
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海里“捞”铀为核电纾困
王志宁团队在前期工作中研制出一种琥珀酰—β—环糊精复合膜,发现β—环糊精对六价铀具有较好的吸附能力。为了进一步提高吸附剂的吸铀能力,他们将基底材料由二维膜材料转换成三维石墨烯气凝胶,石墨烯气凝胶具有丰富的网络结构,可以增加活性吸附位点。相关论文已发表于《环境科学与技术》。