科研进展
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研究前沿:范德瓦尔斯异质结构-二维材料 | Nature Reviews Materials
文章系统地概述了如何控制半导体范德瓦尔斯vDW双层中的层间杂化,以实现垂直堆叠结构中的不同性质。还讨论了设计双层以外相互作用的新研究方向,并强调了当不同调谐参数同时耦合时出现的新机会。
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研究人员创造了新的基于石墨烯的设备,以推进多发性硬化症患者的未来细胞治疗
“这项研究的另一个有趣的方面在于氧化石墨烯的多功能性,”ICMM-CSIC的研究员,该研究的主要作者之一Conchi Serrano解释说。“这项工作使我们能够证明这种纳米材料的物理化学修饰能够对髓系抑制细胞产生特定和相反的生物学效应,维持其细胞活力或诱导其死亡,”她指出。
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嘉兴大学《ACS APM》:干纺法制备石墨烯热响应双层复合纤维,用于可穿戴智能传感器
该传感器利用双金属片原理和两种材料的热膨胀性能差异,实现了灵敏的热变形能力。通过在石墨烯层中掺杂TiO2和 TiN,传感器可以对光刺激做出反应。通过化学还原石墨烯制备的还原氧化石墨烯(rGO)/PMMA 双层纤维热响应传感器具有快速响应能力。
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上海交通大学电子工程系Linda Shao等–石墨烯基超低剖面微波菲涅尔透镜
利用石墨烯独特的传输特性单层或多层石墨烯可以微结构化成菲涅耳透镜。结果表明通过改变石墨烯的层数,可以在不改变聚焦点的情况下改变聚焦波的强度。
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北航郝壮/哈工大潘昀路、李斐然/沈航马爽合作《AFM》:面向汗液自富集-自过滤-在线分析的柔性穿戴式石墨烯传感贴片
该SIGN贴片采用电解质栅极-石墨烯晶体管作为信号转换平台,与现有的生物标志物电化学检测方法相比,石墨烯晶体管具有反应快、灵敏度高、生化功能化简单等优点。由于完全集成和小型化的平面电解质栅极结构,可以在衬底上轻松实现晶体管阵列的高效可扩展制造。
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Nature Communications | 闪光焦耳加热石墨烯新技术!
该技术利用高功率直流脉冲通过导电材料进行快速而强烈的电阻加热,能够在毫秒级时间内修复LIG的拓扑缺陷。通过对LIG图案进行短时高温处理,称为F-LIG,研究人员成功地改善了其结晶度和电导率,并实现了对缺陷结构的修复。这一技术的出现为LIG的进一步应用提供了新的可能性,特别是在高性能电子器件和抗菌表面方面具有重要意义。
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分子石墨烯! Nature Communications
来自牛津大学的Robin J. Nicholas、Lapo Bogani、Bernd K. Sturdza等人研究出了具有原子精确边缘的合成石墨烯纳米带,该纳米带旨在抑制分子间相互作用,以在溶液和薄膜中表现出强烈的光致发光。
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北方工业大学机械与材料工程学院XinQi Yuan等–石墨烯 WGe2N4范德瓦尔斯异质结:电场调控的肖特基势垒
我们提出了一种由石墨烯和WGe2N4单层(ML)组成的新型vdW异质结构,并通过第一性原理计算研究了外部电场(Eext)对肖特基势垒高度(SBH)的影响。由于界面相互作用较弱,这两个组分层都很好地保持了其基本的电子特性。石墨烯/WGe2N4异质结对Eext很敏感。在Eext =-0.3 V/Å和0.6 V/Å时,接触分别变为n型和p型欧姆接触。
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青岛科技大学《Chem. Asian J》:坚固石墨烯气凝胶,用于三维非对称超级电容器
二氧化锰和碳纳米管作为纳米垫圈,可防止石墨烯纳米片在收缩过程中自堆积。此外,高比容纳米垫圈还能显著提高 rGO 气凝胶电极的比能量密度。所制备的 rGO/MnO2//rGO/CNT三维ASC具有 216.15 F g-1 的高比质量电容,在3.5Ag-1 下具有 74 Wh kg-1 的高比质量能量密度,并且在 5Ag-1 下经过10,000次充放电循环后电容保持率仍高达 99.89%。利用基于rGO的气凝胶电极的坚固机械结构,采用榫卯结构设计,实现了3D ASC单元的多功能集成组装。
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比利时列日大学《Carbon》:CVD涂层碳干凝胶,用于钠离子电池
CVD 层在结核外表面显示出相对较大的石墨畴,完全掩盖了微孔,从而扩大适合储存 Na+的封闭微孔的体积。优化 CVD 涂层厚度和碳异凝胶结核尺寸,同时理解 Na+通过石墨状碳层的插入-析出过程,有望为钠离子电池负极用硬质碳的工程设计取得重大进展铺平道路。
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西南民族大学杨胜韬教授&袁月副研究员团队Water Res.:还原石墨烯促进镉胁迫条件下黄孢原毛平革菌对磺胺甲恶唑的生物降解
这项工作探究了WRF在Cd2+胁迫条件下对SMX的降解情况,重点关注了RGO在这一过程中起到的促进作用并探究了内在机理。发现RGO可以通过保护菌丝结构、缓解Cd2+胁迫诱导的氧化损伤、提高Lac与MnP活力值来促进WRF对SMX的降解。该工作为使用生物降解法处理重金属胁迫下水环境中的抗生素提供了重要的研究基础。
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【石墨烯复合材料】等离子球磨技术改善原位生长石墨烯/铜复合材料的机械和电性能
等离子球磨处理后,PAM-Gr@Cu复合材料的电导率高于Gr@Cu复合材料的电导率可归因于石墨烯被很好地涂覆在PAM-Gr@Cu薄片的表面上没有皱纹,与稀薄的几层石墨烯相比,太厚的多层石墨烯和具有皱纹的石墨烯会降低复合材料的导电性。PAM-Gr@Cu块状样品中石墨烯含量的减少可能是提高电导率的另一个可能因素。
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石墨烯!揭示新物理机制!Nature Communications!
分数电荷是分数量子霍尔效应的奇迹之一。在时间反转对称的二维六边形晶格中,也会出现这样的物体——作为旋转键结构的束缚态出现,称为Kekulé涡旋。然而,导致这种拓扑缺陷的物理机制仍然没有合理解释,这阻碍了实验的实现。
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ACS Nano:层间键合对石墨烯超润滑的影响
我们提出了一种双层缺陷石墨烯的机器学习潜力(MLP),利用最先进的图神经网络,在迭代配置空间探索下训练多体色散校正密度泛函理论计算。利用所开发的MLP研究了层间键合对双层缺陷石墨烯界面摩擦的影响。虽然观察到对对齐石墨烯界面滑动动力学的轻微影响,但由于层间键合,发现不相称的石墨烯界面的摩擦系数显着增加,几乎将系统推出超润滑体系。