科研进展

该研究结果突破了石墨材料长期以来面临的真空润滑失效的性能缺陷，有助于认识层状结构材料的宏观低摩擦科学本质，掀开石墨类材料在空间应用的新篇章。石墨烯是目前发现的导电性能最强的材料，结合其真空润滑与导电一体化性能有望解决空间技术发展面临的许多实际问题。

近日，中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组吴忠帅研究团队在柔性化、微型化石墨烯基超级电容器的研究方面取得新进展，成功获得了二维噻吩纳米片与石墨烯叠层结构复合薄膜，并应用于高性能、柔性化、微型化超级电容器。相关的研究成果发表在Advanced Materials杂志上。

由金、银以及其它贵金属制成的导电油墨由于价格昂贵，应用范围受到一定限制。相比之下，碳系导电油墨具有成本低和性能稳定等优点，且不需要太多印后处理步骤。而物联网的出现将改变人们的生活方式，急需低成本、高效地生产使用稳定、导电和无毒组分的电子器件。

自2004年石墨烯问世以来，其在各个领域发挥着重要作用。近期，芝加哥伊利诺斯大学（UIC）的研究人员发现石墨烯可以进行癌细胞的早期诊断。将石墨烯与大脑细胞相连接，这个神奇的二维碳材料就可以把活跃的癌细胞和正常细胞区分出来。

为了提高性能，不断变窄的铜线必须承载更多的电流。电线中单位面积的电流量称为电流密度，它的不断增加来源于两方面：一方面，导线的尺寸必须随着整个工艺的缩小而变窄；另外，更高的电流是实现更快开关速度、提高性能的关键。

该研究为固体润滑和超滑系统设计提供了新的思路，此外该石墨烯探针方法同样可推广到其他二维材料或者异质二维材料间的固体超滑研究。

赵军汉博士说，这种方法可利用植物油等低成本原料，如将大豆油放在管式炉中加热约30分钟，大豆油会在镍制成的金属箔上分解成碳结构单元，然后迅速冷却并在金属箔表面形成石墨烯薄膜。

罗宾逊说， “长期以来，科学家相信在特定条件下，石墨烯可以完成超导转变，但一直无法实验证明。我们的实验设想是，如果将石墨烯耦合到超导体的话，是否可以激活石墨烯潜在的超导性能呢？然而，紧接着问题将变成，如何知道观测到的超导性来自石墨烯本身，而不是耦合的底层超导体？”

王迪博士介绍说：“在这项工作中，我们解决了一个十分重要的问题，即通过设计一个智能的自相似的等离子体分形超颖表面，使得原本并不灵敏的石墨烯光电探测器能够用于检测很宽范围内的光谱，而且这种探测能力还与光线的偏振角度无关。据我们所知，这两个属性在之前的等离子体增强石墨烯光电探测器中从未有过报道。”

关于石墨烯的缺陷比如碳单原子空位和双原子空位的实验和计算都研究的非常多，第一篇实验电镜观测到石墨烯中碳空位的文章有着上千次的引用，但是关于黑磷，作为一个天然存在的另一个单质类二维材料，从2014年重新热起来以来，实验还没有观测到过单原子和双原子空位，它们长什么样到现在还不知道。尽管实验和计算的黑磷文章越来越多，但是对于黑磷里面的缺陷的了解，还远不及石墨烯的缺陷那么深入。