科研进展
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南科大蒋兴宇教授ACS Nano:新型弹性石墨烯微针网状接口实现神经类器官高精度电生理监测
研究团队通过三步工艺完成了MESH-GRIP的制备。首先,利用3D打印模具制作具有微针和电路结构的PDMS模板,通过真空辅助注入石墨烯浆料形成微针导电层,再填充液态金属墨水构建互联电路。随后,将TPU溶液注入网状微流道中,经溶剂蒸发形成柔性基底,并将导电电路转移至该基底上。最后,采用海藻酸钠作为牺牲层保护微针尖端,通过PDMS封装互联部分,溶解海藻酸钠后暴露石墨烯微针,完成器件的制备。整个过程实现了低成本、可重复的微针-网状电极集成。
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北京科技大学AFM:石墨烯锚定的大层间距氧化还原活性COF纳米片!
作者通过物理和结构表征揭示了其卓越的电导率(12.53 S m−1)、明确的中孔(2.40 nm)和特别大的层间距(0.46 nm),致使HT-COF@G能够促进K+/e−的高效运输和储存。原子力显微镜图像证实形成了超薄的HT-COF@G纳米片(≈3.6 nm),显著缩短了K+的传输距离。
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上海交大具优异电绝缘性石墨烯纸基导热胶带,导热系数121W/m·K
上海交大黄兴溢教授、史坤明研究员团队通过将石墨烯纸夹封在氮化硼纳米片填充的聚合物复合粘合剂中,并与氮化硼片填充的聚合物复合薄膜串联集成,开发出多层结构的高导热绝缘胶带(MTCEIT)。
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欧米伽书评|Nat.Commun|用于超快离子筛分的氧化石墨烯膜准垂直不对称通道
研究员们提出一种基于不对称孔道混合纤维素酯(MCE)基底模板的策略,通过在定制MCE基底(不对称孔径)中插入并堆叠AD-rGO片层来构建氧化石墨烯膜的垂直通道。平均片径约450 nm的AD-rGO能稳定嵌入大孔侧,而不会渗漏到小孔侧,从而保证了堆叠稳定性。这类膜因其独特的水通道结构表现出极高的离子筛分性能,水通道不仅短且几乎无曲折,还在渗透方向上形成高密度的水流通道。
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北京石墨烯研究院刘忠范院士团队《AM》:柔性石墨烯@Silica织物,用于高速飞机电磁波吸收
在本研究中,我们成功利用激光“擦除”技术开发出石墨烯@硅纤维膜(G@SFM),该技术利用了石墨烯与硅纤维对激光吸收率的差异。所得G@SFM展现出卓越特性:超薄厚度(约0.1毫米)、低面密度((106 g m−2))、优异柔性及可调片电阻(50-5000 Ω sq−1)。这些特性表明G@SFM是高性能电磁波吸收应用的理想候选材料。
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烟台大学《CES》:光热驱动的BOPP/石墨烯双层致动器,用于可编程3D成型和水陆两栖机器人
研究从阳光响应植物的光向性运动特性中汲取灵感,提出了一种由聚丙烯(BOPP)和氧化石墨烯(GO)组成的双层致动器的制备与表征方案,利用GO的光热转换特性以及BOPP与GO之间的热膨胀系数差异。实验结果表明,当GO质量分数为23.53%时可实现最佳光热驱动性能,最大弯曲角度达70°,响应时间仅1.2秒,并具备优异的循环稳定性。
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里斯本大学《ACS AEM》:基于石墨烯的摩擦电多传感器,用于智能纺织品自供电多模态运动传感
综上所述,本研究成功开发出一种可穿戴式多传感器摩擦电系统,能够实现多关节的实时运动追踪。通过将基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的摩擦电层与石墨烯增强型导电粘合剂集成,该系统在电性能、柔韧性和耐久性之间实现了稳健平衡。
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前沿科技速递 |第一期:3D打印石墨烯-TPU双层结构:融冰界的“超级英雄”闪亮登场!
3D打印石墨烯-聚氨酯双层结构的光-电-热“三人组”技术,为寒冬设备“保驾护航”提供了新鲜玩法。同时,3D打印+激光诱导,像给材料开了“创意大门”,结构设计和加工无限可能。未来,这样的创新,会让我们的世界更暖、更绿。
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上海交通大学/上海科技大学Phys. Rev. Lett.: 原子尺度下菱方石墨烯中的电子关联
在此研究中,作者使用扫描探针显微镜和光谱来探测三层和四层菱方石墨烯中的本征电子态。研究发现在四层菱方石墨烯中电荷中性点处能隙高达19 meV的关联绝缘态,这在三层菱方石墨烯和伯纳尔堆叠四层中是不存在的。通过施加垂直磁场或掺杂载流子密度来抑制该能隙,并且不会表现出谷间相干模式。将这一现象归因于对称性破缺层反铁磁态,其特征是最外层的亚铁磁序与它们之间的反铁磁耦合。
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韩国汉阳大学《JCC》:孔状皱纹多层石墨烯支架,用于均匀的锂离子通量,实现高性能锂金属阳极
在高浓度氧化石墨烯(GO)悬浮液中,多孔氧化石墨烯(HGO)片层经重叠堆叠形成类粒状的多孔皱纹多层氧化石墨烯(HWMGO)。干燥过程中,少层HGO片层迅速稳定并形成褶皱,经还原后转化为HWMG。HWMG凭借边缘功能基团的化学作用展现出优异附着力。其颗粒状形态具有大量纳米孔道和高孔隙率,赋予卓越的机械柔韧性与低曲折度,从而实现均匀的锂离子通量、缓冲体积膨胀并抑制枝晶生长。
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青藏盐湖“智变”:提锂技术跃升,资源循环领航全球锂业新格局
兰州大学陈熙萌团队开发的石墨烯复合膜将分离精度提升至新高度。该材料实现锂纯度99.9%、分离系数1000:1的突破性指标,单层膜厚度仅0.33纳米却能承受高压环境。这种”纳米级筛子”的应用,使传统盐湖提锂工艺的镁锂比限制从500:1降至可控范围,为高镁锂比盐湖开发提供中国方案。
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西安交通大学潘毅教授 Nano Lett.:极低温环境双层石墨烯撕裂边缘自发封闭的自缝和机制
西安交通大学自旋电子材料与量子器件研究中心潘毅教授课题组以扫描隧道显微镜(STM)针尖作为原子级加工的工具,利用隧穿结场蒸发效应实现了超高真空极低温条件下双层石墨烯特定取向边缘的制备,并在新制备的双层的zigzag和armchair边界上发现了出乎意料的自发缝合现象(即上下两层边缘瞬态碳自由基自发键合形成完美无悬键的半管状封闭结构)。
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CEJ:导热聚合物复合材料中氧化石墨烯的节能、环保、可扩展的线激光还原工艺
本研究提出了一种节能、环保且可扩展的策略,用于使用简单的线激光还原工艺 (L-rGO) 生产具有卓越分散性的还原 GO (rGO)。该方法消除了对化学还原中通常使用的危险化学品的需求,并且比传统的热还原 (H-rGO) 更具成本效益和时间效率;此外,它还显著增强了 GO 的热性能和电性能。
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Carbon:通过石墨烯插层实现的具有优异机械和传输性能的碳纳米管薄膜
本研究提出了一种同时制备具有高力学性能和传输性能的石墨烯/碳纳米管复合薄膜的简便策略。这是通过将碳纳米管薄膜逐层缠绕,并插入石墨烯薄片来完成的。
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中国地质大学Nano Letters!石墨烯生物传感器穿上“氟衣”:精准筛离子,抗污染能力翻倍
在这项研究中,研究人员提出一步液-液界面聚合策略,在常温常压下合成两种自支撑氟-rich亚胺键二维COF薄膜(4F-COF与6F-COF),并通过无溶剂干法层压将其完整转移至GFET阵列沟道,制备出F-COF/GFET生物传感器。