科研进展

本文报道了一种基于单材料激光诱导石墨（LIG）的应变-温度双峰柔性应变传感器的制备方法。通过应用不同的激光工艺参数并集成到单材料LIG热电偶上，在聚酰亚胺（PI）衬底上感应出具有不同形态和微观结构的LIG电极。当LIG电极弯曲时，所制备的单材料LIG热电偶可以在电极电阻变化的情况下输出由外部温度激励的电动势。采用最佳工艺参数制作的传感器的应变系数可达12.14，塞贝克系数可达2.828 μV·K−1。在应用场景方面，将感应传感器粘贴在蚕丝手套上，实现手势识别和温度感应的应用。

在这项工作中，研究人员利用多材料、多层喷墨打印技术设计并制造了一种基于石墨烯的多功能传感器。在这种设计中，由三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）绝缘层分隔的两个iGr层组成的器件被印刷在柔性Kapton基底上，形成iGr/TPGDA/iGr异质结构。该器件的整体尺寸为1.2 cm x 1.2 cm。

具体而言，研究者通过构建BN/单层石墨烯/BN和BN/WSe2/单层石墨烯/WSe2/BN等异质结构，成功观察到铁电滞回现象，进一步证明铁电性与库伦屏蔽效应可以在无摩尔界面的材料中实现。这一结果为扩展铁电性材料的应用领域提供了新的思路，尤其是在集成多种功能的器件设计中，放宽了材料和设计的限制。

人们对于扭转双层石墨烯、三层石墨烯种发现的超导现象产生广泛的研究兴趣，扭转双层石墨烯和扭转三层石墨烯体系的关键是层间耦合和moiré超晶格之间的相互作用关系，以及如何形成强关联的低能量平带。通过晶格失配的moiré图案或者二维材料的扭转异质结（比如过度金属硫化…

本文提出了一种用于气体分离的石墨烯/离子液体 (GIL) 复合材料的设计，通过插入不同尺寸的离子来打开石墨烯片之间的层间空间。本研究利用第一性原理密度泛函理论计算优化了 GIL 复合材料的结构，发现可以使用各种常见的阴离子将可及孔径从3.4 Å 调整到6.0 Å。 气体吸收模拟预测复合材料可以在室温和1bar下提供高达 8.5mmol/g 的 CO2吸收量。 对混合气体吸附的进一步模拟表明，当可及孔径小于 5 Å 时，可以获得较高的 CO2/N2 和 CO2/CH4吸附选择性。因此，使用GIL 进行高选择性碳捕获具有巨大潜力。

主要内容围绕着一种创新的预熔基底促进的选择性刻蚀（PSE）策略展开，旨在直接在介电基底上生长高质量的石墨烯。研究团队首先通过调节化学气相沉积（CVD）系统的温度，使玻璃纤维表面达到预熔状态，这一状态的实现是通过在三区高温炉中进行退火处理完成的。在这一过程中，玻璃纤维被加热至特定温度，使其表面达到一种预熔但不破坏其纤维状结构的状态，这为后续的石墨烯生长提供了有利条件。

通过在Gr表面上修饰GQDs，所制备的GQDs@Gr混杂增强体实现了良好的分散性以及和铜基体的强界面结合。由于GQDs和Gr的协同效应，GQDs@Gr/Cu复合材料表现出优异的耐磨性和导电性。对复合材料耐磨强化机理进行了讨论，结果表明，Gr/Cu复合材料磨损表面的分层、断裂和犁沟揭示了疲劳磨损和磨料粘着磨损是主要的磨损机制。GQDs的“抛光效应”和”嵌入效应”以及强界面结合确保了GQDs@Gr/Cu复合材料更优的综合性能。