科研进展

多年以前，滑铁卢大学的研究人员开始利用硅作为电池负极时，同其他研究组一样，遇到了全球性技术难题，即，硅材料在电池充放电过程中，由于相变所造成的体积收缩膨胀率高达300%，这一变化使得电极活性层形成众多断裂缝隙，电池性能迅速衰退，以致最终使电池失效。

将二维单原子层石墨烯组装成三维宏观结构是石墨烯走向实际应用的途径之一。三维石墨烯的特性与其结构和尺寸紧密联系，控制制备三维石墨烯的结构和尺寸，不仅能够有效调控其性质，以满足不同应用需求，而且为更好地理解石墨烯在不同领域的作用机理提供了机会。

最近石墨烯频频亮相，有科学家利用它成倍提高电池效率，新电池何时用上且不论，更加实际的气体传感器倒是呼之欲出。鲨鱼能嗅出稀释一亿倍的血液，可比起高灵敏的石墨烯鼻子，鲨鱼也只能惊呼“人类就是牛”。这种顶级嗅测器不光能闻毒品、炸药，还能发现病人身上的特殊味道，用处可大了。

利用催化剂可将水分解氢和氧。来自中国科学院、美国莱斯大学、德克萨斯大学圣安东尼奥分校及休斯顿大学的科学家近日在《自然·通信》杂志上报告，他们开发出一种稳定的固态催化剂，可取代昂贵的铂来制氢，在利用低成本催化剂生产能源方面迈出了重要一步。

电化学储能器件在日常生活中扮演了非常重要的角色。锂离子电池（LIBs）具有能量密度高、价格低、环境影响小、无记忆效应等优点，已经成为一种非常重要的电化学储能器件。下一代混合动力汽车与纯电动汽车的动力电池需具有安全、廉价、能量密度高、功率密度高等特性。

实验团队选取并试验了几十种材料，进行了大量的筛查和验证工作，最后选择了以石墨烯为主料，分别制造了pH及温度响应型的水凝胶。当两种水凝胶注入靶血管后，会在人体pH值或体温作用下，自动完成由液体变为固体的反应，不需辅助溶剂，可单独完成栓塞术。与现有栓塞剂相比，新研发的水凝胶成分简单、保存方便、易大规模生产、操作简单，不粘管，最大限度避免了手术中的血管损伤和出血。目前，在兔大动脉栓塞模型、兔颈动脉瘤模型及猪动静脉畸形模型上均证实了两种水凝胶的有效性，同时他们在大鼠体内进行了毒理试验，远较同类研究观察时间更长，以期待更为严谨全面地获取新型液体栓塞剂的各项临床试验指标。

石墨烯氧化物涂层织物对于汽车尾气产生的污染物 – 二氧化氮非常敏感。在测试过程中，该织物能在0.25 ppm的二氧化氮当中暴露30分钟，即可对穿戴着发出警告，这种浓度比EPA公布的上限高出不到5倍。研究人员表示，涂层工艺简单使它可以大规模生产。

经过一年的努力，Gravia项目合作伙伴预计到项目结束时可提供一种可行的材料和工艺系统。利用石墨烯的独特属性，该项目旨在获取一种柔性、透明、强健、防水的屏障材料。

由大阪大学、东京大学、京都大学以及国家材料科学研究所的组成的联合研究团队在量子霍尔领域对石墨烯p-n结进行了精确地电流波动（噪声）测试。