科研进展
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中南大学《CEJ》:使用辐射冷却和激光诱导石墨烯加热的双模式全年高效热管理
研究提出一种双模式热管理材料——即Janus混合功能热管理材料(J-HFTMM)以应对这一挑战。该材料将堆叠中空玻璃微球(HHGM)构成的辐射冷却层与飞秒激光诱导石墨烯(FLIG)构成的电热加热层相结合。
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【Nat.Sci.Rev.】基于扭转双层石墨烯超晶格的高性能光子生物传感器
该传感器的核心突破在于利用扭角工程精确操控二维材料——扭转双层石墨石墨烯(tBLG)的能带结构。通过将两层石墨烯以特定角度(9.4°)旋转堆叠,形成摩尔超晶格结构,研究人员成功激发了范霍夫奇点(VHS)现象,在1.84 eV能量处产生显著的光吸收增强峰。

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中科院半导体所魏同波研究员,苏州大学孙靖宇教授 Adv.Sci:制造和无裂纹转移晶圆级氮化镓
研究团队通过在Si(100)衬底上直接生长的石墨烯(Gr)界面层,实现了近乎单晶的GaN膜的生长。通过简单的化学蚀刻,可以将GaN膜从Si衬底上剥离并转移到任意衬底上,具有最小的损伤和晶圆级剥离能力。这种技术不仅保持了GaN膜的高质量,还实现了柔性光电子器件的制备,如柔性LED和紫外光电探测器(UV PD)。
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EEM | 韩国汉阳大学W.I.Park:高选择性、高耐久度的α-Al2O3修饰多层石墨烯膜用于海水锂离子提取
在本研究中,作者提出了一种新型的多层石墨烯(MLG)膜,其表面修饰有氧化铝纳米网络(以下简称氧化铝/MLG膜),用于从海水中选择性提取锂。提出的方法利用沿金属锂基晶界进行选择性原子层沉积,随后通过热退火生成α相氧化铝晶体网络。这些结构特征通过范德华间隙和互补垂直通道建立了优化的离子筛分路径,从而解决了与离子传输速率、制造复杂性和膜耐久性相关的挑战。
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我国科学家实现水溶液蛋白质二级结构动态探测
研究团队设计了一套“双剑合璧”的创新方案。“第一剑”是打造超灵敏“信号放大器”。团队研发了一种石墨烯/金复合超表面传感器。它能将光的能量高度压缩,形成一个可与单个蛋白质尺寸相当的“热点”区域(仅约13平方纳米),将被测蛋白质“锁定”其中,同时将绝大多数“水噪音”排除在外。这使得过去无法捕获的、极其微弱的蛋白质二级结构变化信号得以清晰呈现。
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【科技自立自强】西安交大王喆教授团队在双层石墨烯层间滑移调控领域取得重要进展
研究团队将双层石墨烯转移至纳米脊结构基底,成功实现了层间滑移的有效调控。低温电子输运测量结果清晰展示出带隙内的拓扑输运行为。通过对饱和电导与沟道长度依赖关系的系统研究,团队揭示了该体系中存在八重量子通道。该实验测量结果与理论计算高度吻合,为层间滑移的成功实现与有效调控提供了关键性实验证据。
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中南大学专利丨少层石墨烯包覆铜粉材料解决铜粉氧化难题
该材料以微米级铜粉为基体,表面通过原位生长法包覆少层石墨烯,核心指标明确:少层石墨烯的 D 峰与 G 峰强度比(ID/IG)小于 0.1,确保石墨烯低缺陷性,避免氧分子、水分子通过缺陷渗透;材料中碳含量控制在 0.3wt.% 至 1.0wt.% 之间,碳含量过高或过低会导致石墨烯层数异常或出现无定型碳,反而降低氧化性能。
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韩国首尔国立大学《Carbon》:坚固独立式激光诱导石墨烯电极,用于可穿戴能源设备
研究提出双面激光照射工艺,通过交替照射PEDOT:PSS/凯夫拉纳米纤维复合薄膜两面,制备出悬空式LIG。该方法最大限度减少了烧蚀现象,同时最大化石墨烯电极的有效表面积,从而提升柔性超级电容器的面电容及电容保持率。
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东莞理工学院《PROG ORG COAT》:基于HTN和石墨烯的柔性热电纳米涂层,用于高灵敏度远程火灾预警
研究通过合成异质热电纳米线(HTN)与热电石墨烯(TEG),并将其协同组装构建出具有多异质结构与有序层状结构的热电纳米涂层。
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北大才女,麻省理工孔静教授 Nature:基于静电排斥的范德华材料转移技术!!
本研究提出并实现了一种基于电双层(EDL)静电排斥机制的新型范德华(vdW)材料转移方法。该方法无需蚀刻,具有高通量、快速、晶圆级、低成本和高普适性的特点,适用于多种二维材料(如MoS₂、WSe₂、hBN、石墨烯、CNT等)及其生长基底(如SiO₂、蓝宝石、铜、SrTiO₃等)。通过将材料浸入32%氨水中,利用材料表面与基底间形成的EDL排斥力,实现温和、均匀、快速的剥离。该方法显著减少了传统转移过程中的裂纹、褶皱、聚合物残留和金属离子污染问题,实现了100%转移良率和原子级洁净界面。
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Angew: 卤素掺杂石墨烯量子点的宽范围可调谐溶液态激光和固态单纵模近红外激光
本研究不仅阐明了影响GQDs激光发射的关键因素,而且提出了一种制备高增益GQDs的新方法。此外,我们提出了一种有效、低成本、易于操作和低毒性的方法来构建固态单纵模近红外激光器件,从而促进小型化激光器件的实际应用。
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美国东北大学AFM:单壁碳纳米管网络一步转石墨烯薄膜
该方法通过纳秒激光诱导的高压冲击波(约2.27 GPa)促使碳纳米管发生可控“解拉链”并重新堆叠成连续的石墨烯结构。该工艺无需金属催化剂或复杂预处理,具备高效、可扩展的优势,为高性能碳基电子器件和热管理材料的开发提供了新的技术路径。
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我校国际学生Mujtaba Atif发表国际高水平学术论文
该研究开发了一种工艺简单、成本低廉的高分子复合材料制备方法,并制备出一系列石墨烯改性聚乳酸(PLA)复合薄膜。测试结果表明,石墨烯与PLA之间为物理共混;石墨烯对PLA起到了成核剂的作用,可以提高其结晶度。随着石墨烯含量增加,PLA复合薄膜的紫外线阻隔性能和热稳定性有所增加。石墨烯含量最佳时,PLA复合薄膜具有最优的综合性能。本项成果,有助于开发兼具优异综合性能和环境友好特性的高分子复合材料。
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上海交大王如竹ITEWA团队Joule:空气取水如何从实验室走向规模化应用?
本研究通过对空气取水的最小能耗进行分析,并结合市场在售产品的实际性能表现与市场参与度进行对比,进一步提出了热泵技术耦合冷凝、吸附空气取水平台以及客户技术定位的思路,为空气取水技术从概念验证阶段迈向市场化应用提供了参考。
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同济大学ES&T:空间均匀焦耳加热技术催化升级废塑料高效制氢与石墨烯化
本研究通过开发空间均匀焦耳加热(SHJH)策略,成功实现了混合聚烯废塑料向高纯氢气和石墨烯的高效转化,其核心突破在于借助毫秒级可控热场与生物质碳基催化剂协同作用,通过羰基介导的C–H键活化机制显著降低反应能垒,从而达成近理论值的氢产率(70.0 mmol·g⁻¹)与超高能量效率(14,700 mmol H₂·kWh⁻¹);基于该过程生成的少层涡轮层石墨烯结构规整、缺陷密度低(I_D/I_G ≈ 0.12),展现出优异的热稳定性和应用潜力。