科研进展

研提出一种多尺度工程策略，用于制造气凝胶-超材料混合体，从而解决宽带宽、低频吸收和高承载能力等关键难题。该吸收体由模拟辅助增材制造的薄壁外壳构成，其内部嵌入石墨烯/纳米纤维素气凝胶，形成高效导电网络并具备丰富异质界面。

Revoice的核心是一款基于石墨烯的纺织应变传感器，能够将颈部和喉咙的微小动作转化为强有力的电信号。一层薄石墨烯直接被丝网印刷在可拉伸的纺织基材上，石墨烯层使用由石墨、乙基纤维素和异丙醇提取的可打印油墨制成，经过高压均质处理和后续离心，去除未剥离颗粒。当应变时，该导电层沿纺织品的应力集中线形成有序的微小裂纹。这些受控裂纹调节石墨烯网络的电阻，响应极小的变形，使设备能够捕捉用户口型说话或尝试说话时产生的细微皮肤振动。

本文探讨了不同掺杂方法如何影响石墨烯基气凝胶（GAs）的比表面积、孔径、电导率及稳定性。深入研究了掺杂气凝胶的结构特性如何影响其在超级电容器中的性能表现。最后，本综述重点指出关键挑战，并为未来研究指明潜在方向。

研究报道了一种二元碳源等离子体增强化学气相沉积（PECVD）策略，利用固态聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和气态甲烷作为碳资源，在商用氧化铝纤维织物（AFF）上实现了无需外部金属催化剂的石墨烯生长。在 1050 °C 的温度下，等离子体区域中活化的 PMMA 与甲烷共同作用，在 AFF 的每根纤维上形成了连续且符合形状的石墨烯“外壳”。

文章详细总结了各类二维材料自支撑膜的制备方法及传质机理（层间与孔道传质），系统归纳了从孔道调控、层间结构工程到力学增强等多维性能优化策略，并对其在水处理（有机污染物去除、脱盐、离子回收、重金属去除）和气体分离等领域的应用现状进行了评述。在此基础上，该综述进一步指出了当前研究存在的挑战，包括制备工艺尚不成熟、实验室条件与实际应用环境存在差距等，并提出了未来发展的重点方向：孔径精准控制、机械强度提升、传质机制深入解析、规模化制备技术突破以及应用领域拓展等，为推进高性能自支撑二维材料膜的设计开发与实用化进程提供了理论参考和实践指引

围绕这一核心矛盾，以二维氧化石墨烯（GO）为构筑单元，聚焦于在分子尺度上重塑膜内限域传质通道：通过溶致液晶自组装获得高度有序的层间结构，通过共价交联构建更稳固且可调的亚纳米通道，并通过表面功能化与原位聚合提升纳米片在聚合物基体中的均匀分散与界面协同，从而实现对传质路径与界面作用的精准调控。

研究的核心在于构建并系统分析一个完整的光电耦合系统：该系统以支持双曲声子极化子的六方氮化硼作为基础发射材料，通过与石墨烯层的不同空间构型组合形成具有可调谐光学响应的复合热发射器；并将此发射器与一个利用石墨烯-窄带隙半导体肖特基结进行载流子提取的热光伏电池，通过一个纳米尺度的真空间隙进行近场辐射耦合。

我们用特殊方法合成了中空多壳层结构(HoMS), 它看起来像一个洋葱, 有着一层一层的碳壳. 然后, 我们把铁单原子“种”在里面的壳层上. 最外层碳壳中, 我们引入了一些带负电的氮元素, 它们能提供“屏障”, 保护铁原子不被自由基攻击; 还能“推一把”, 帮中间产物更容易离开表面.

本研究首次分析了一种基于激光、在环境条件下进行的固态原位预锂化技术，用于制备硅 – 石墨烯复合负极。该技术利用激光诱导石墨烯（LIG）形成过程中产生的极端局部温度和压力条件，通过一步法在大气环境下同时实现多孔石墨烯基质的合成、硅纳米颗粒（SiNPs）的封装及预锂化，无需粘结剂、导电添加剂、危险锂源或受控环境。

该方法融合了基于水介质物理过程的层间张力辅助剥离技术（通过削弱层间耦合实现剥离），以及基于离心分离的分级技术（利用层数依赖的质量与流体动力学特性）。通过调节离心参数，可获得清晰可复现的沉降窗口，每个窗口对应由不同层数主导的石墨烯组分，其结构差异源于内在特性而非随机聚合或碎裂。

相较于传统PrGO薄膜，基于VrGO的TA扬声器在宽频段内展现出显著更高的声压级，且即使在薄膜增厚时仍能保持相对稳定的声学性能。此外，通过精细脉冲激光切割技术，在限定的图案密度范围内成功制备了多种图案化VrGO热声扬声器，在保持稳定机械完整性的同时，有效维持热电传输性能，确保了强健的声学表现。

通过精确调控α-MoO3本征各向异性与石墨烯超表面可调谐人工各向异性之间的相互作用，研究实现了掺杂驱动的可重入拓扑相变（双曲-椭圆-双曲）。此外，研究证明可通过几何设计光栅填充因子使系统呈现预定次数的拓扑相变。最后，通过使两个各向异性轴旋转失配，利用散射式近场光学显微镜在实验上验证了倾斜非对称极化激元及涡旋状模式的存在。

尽管氧化石墨烯薄膜在柔性机器人和自适应执行器领域潜力巨大，但其实际应用长期受限：传统材料易碎、难以规模化生产，且无法完成复杂或可控的运动。为此，团队另辟蹊径，开发出兼具强度与柔韧性的新型氧化石墨烯薄膜。这种轻质材料不仅安全可靠，适用于人机交互场景，还能在无重型电机或刚性结构的前提下，实现多样化的精细运动。