科研进展

胡晓君教授研究团队通过氩/氧等离子体处理钽负载垂直石墨烯，在常压下实现石墨烯向金刚石相转变，成功制备出兼具高双电层电容（1452 μF cm⁻²）和高n型霍尔迁移率（846 cm² V⁻¹ s⁻¹）的垂直纳米金刚石主导片层结构，解决了传统金刚石电极难以同时获得高电荷存储能力与优异载流子传输性能的关键难题。

近日，提出了一种基于石墨烯超表面的全固态太赫兹相控阵，通过电调控方式实现了前所未有的超宽角度波束扫描。该设计不仅结构紧凑、调控精准，还具备良好的角度不敏感性，为未来太赫兹波前调控器件的发展提供了新思路。该相控阵的核心在于利用石墨烯超表面实现对反射波束的相位调控。研究团队通过优化石墨烯天线结构，在太赫兹波段实现了超过350°的相位调制范围，并基于此构建了可独立调控的超级子单元。

石墨烯是理想的铜基增强填料，但碳 / 金属体系润湿性差导致其在铜基中易团聚、分散不均，且传统混合法制备的复合材料常出现导电性下降问题。采用化学气相沉积法，在铜粉表面原位生长石墨烯，无抗烧结剂添加，结合粉末冶金工艺形成泡沫铜 / 石墨烯前驱体，最终制得高密度复合材料。

这些成果共同诠释了L2D2项目的核心使命：将激光数字制造确立为可扩展、高性价比的解决方案，推动二维材料融入现实技术。通过融合精密性、适应性与工业兼容性，L2D2正为石墨烯及衍生材料驱动的电子学、传感技术与光子学新时代奠定基石。

研究通过无电镀工艺成功开发出类树皮分级镍黑/石墨烯光热转换膜（E-Ni/Gr）。分级结构增强了光捕获能力，而固有半导体吸收带隙与碳组分宽带吸收的协同效应共同提升了光学吸收效率，达到83.21%。在1 kW·m–2辐照下，添加20 mL石墨烯悬浮液的E-Ni/Gr-20膜蒸发速率达1.62 kg·m–2·h–1，光热转换效率达91.25%。该膜还展现出卓越的稳定性（经20次循环后仍保持1.3 kg·m–2·h–1蒸发速率）和脱盐性能（NaCl截留率>99%）。本研究为开发高效稳定的仿生光热材料提供了重要启示。

本研究利用闪蒸焦耳加热技术合成的涡层结构闪蒸石墨烯，制备多功能纳米多孔涂层，并将其与亲水性三聚氰胺泡沫复合，构建具有Janus结构的太阳能蒸发器。

我们开发了一种简便的激光直接写入技术，用于制备氮掺杂与硼掺杂共存的S-LIG（NBS-LIG）复合电极。通过研究不同氮/硼掺杂顺序或同步掺杂对激光诱导石墨烯（LIG）复合材料的影响，发现先硼后氮的掺杂顺序（NBS）能实现最佳电化学性能。

研究提出创新性复合电极设计策略，通过温和热化学还原法成功构建出具有高电子导电性的三维氧化石墨烯气凝胶薄膜骨架。其表面保留的含氧官能团显著提升离子电荷传输速率，最终实现电子导电性与离子导电性的协同优化。

石墨烯等超薄导电薄膜在现代光电子器件中应用广泛，但人们认为其效能存在根本性限制：它们最多只能吸收入射光的一半。中国研究团队近日证实，当光线以近乎平行于薄膜的掠射角度入射时，吸收率可高达82.8%。这一发现不仅能显著提升设计效率，更揭示了远低于光波长尺度下的光-物质相互作用机制。相关成果发表于《Physical Review Letters》。