科研进展

深圳技术大学的史济东副教授等人开发了一种基于石墨烯-纳米纤维素复合薄膜的应变/湿度双模传感器。由于石墨烯纳米片在应变下的层片滑移以及纳米纤维素的吸湿特性，这种复合薄膜具有优异的应变传感（0%-20%应变范围内GF=380）和湿度传感（5%-90%相对湿度范围内 0.58 RH-1）性能，以及独特的湿度触发自修复特性。

采用聚苯胺涂层的三维石墨烯作为阳极，解决了传统微生物燃料电池细菌负载量与跨膜电子传递效率低的问题，显著提升了功率输出。在此基础上，结合希瓦氏菌原位还原石墨烯过程，形成了三维大孔导电生物膜，阳极氧化与阴极还原电流密度得到显著提升。

面向高端装备对氮化硅陶瓷轴承韧性要求，他开展了石墨烯-陶瓷纤维协同强韧自润滑氮化硅陶瓷轴承的研究。通过强韧化改性设计，使氮化硅陶瓷韧性和自润滑性能大幅提升。针对传统实验试错法在氮化硅陶瓷改性设计中存在的盲目性大、周期长、成本高等问题，他构建了多相协同增韧陶瓷跨尺度微观结构建模方法，提出了考虑增韧相微观结构特征的断裂韧性预测模型，提高了氮化硅陶瓷强韧化改性研究效率。

研究报告了一种以烟煤为前原料制备多孔石墨烯基材料（LIG-B）的激光诱导策略。LIG-B 具有多孔泡沫状结构和更大的层间距，比典型 AB 堆积的石墨烯的层间距更大。

武汉理工大学何大平教授团队报道了一种能够拓宽石墨烯泡沫应变响应热开关热调节范围的可行方法，实现了弹性石墨烯泡沫的可扩展焊接；多层石墨烯泡沫具有宽广的热阻调节范围（15.49-604.85 cm2 K W-1），开关比高达39；石墨烯泡沫在动态热管理中表现出卓越的性能。

研究采用微流控辅助湿法纺丝技术，在纺丝过程中通过变径微通道引导MXene与GO纳米片层沿纤维轴向定向排列，构建出径向有序多孔结构的rGO/MXene复合纤维电极。在此过程中，GO不仅作为可纺性载体，还能有效抑制MXene片层的堆叠团聚。

研究团队另辟蹊径，通过在金刚石表面覆盖单层石墨烯，利用该异质界面的电子杂化调控电子的面密度和弛豫时间，从而实现对NV色心相干性质的提升。

当电场模式投射到带有 GO 片的溶液上时，有两种力同时起作用，但方向相反：电渗流将 GO 片拉向电场模式，而电泳斥力则将它们推开。产生这种运动的原因是不同大小的 GO 片的表面电荷与质量之比不同。较小的 GO 片的总电荷较少，但它们的质量和体积也明显较小。这使得它们的表面电荷质量比更高，从而使它们在受到电场排斥时移动得更快。

李佳豪博士详细阐述了C60在石墨烯摩擦增强方面的应用。他从研究背景出发，深入分析了高摩擦的弊端、降低摩擦的重要意义以及微纳尺度下的摩擦特性。通过大量实验数据和案例展示，讲解C60填充粗糙基底表面凹槽如何改变石墨烯的摩擦性能，揭示了二者相互作用的微观机制，指出C60填充能显著提升石墨烯的耐磨性和润滑性能，为纳米润滑技术的发展提供了新思路。

最初，该研究专注于石墨烯改性样品的电导率。石墨烯是一种由单层碳原子构成的材料。当激光照射到石墨烯上时，会激发其中的电子并形成电流。由于石墨烯具有对称的原子结构，这些电流往往会相互抵消，致使检测不到净电流。但研究团队意外地发现，通过修改石墨烯样品，他们能够捕捉到电子几乎瞬间穿过石墨烯的过程——这就是所谓的“隧穿”现象。

通过解决单层石墨烯的化学气相沉积（CVD）、转移和图案化等晶圆级石墨烯集成过程中的若干问题，使这一目标成为可能。这些工艺确保了与成像功能化的兼容性，并能在惰性气氛下大面积沉积多层量子点（QD）吸收材料。此外，还采用了薄膜氧化铝（Al₂O₃）涂层和密封半导体封装等封装技术。

研究发现，当石墨烯随铜基体应变达到临界值后，其不再继续协同变形，而是发生界面滑移，从而有效避免结构破坏并保持自身完整性。通过拉曼矢量分析发现，石墨烯的实际应变远小于铜基体，并据此计算出极低的界面剪切应力（～1.8 MPa）。该研究成果为Gr/Cu复合材料在极端应变条件下的功能保持与结构稳定性提供了重要的机制解释。