科研进展
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Npj Comput. Mater. : 莫尔云纹下的散热秘密:二维异质结界面热导的“理想极限”
在二维范德华异质结器件中,热量需要通过层间界面耗散,“界面即魔鬼”,界面热导(ITC)的大小直接决定了散热效率。随之而来的是一个有趣且颇具挑战的科学问题:在一个原子级完美、无缺陷的理想二维异质结中,界面热导的上限(理想极限)究竟是多少?
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Angew发文澄清:“无定形碳”,术语误用?
如果一种非石墨化碳(硬碳)样品被标为‘无定形’,但研究者内心持有正确的石墨烯层组装图像,并以正确的方式对材料进行了表征,那么术语使用不当仅为一个形式问题,不会危及任何有关结构-性能关系的结论的有效性。然而,如果因术语使用不当而建立了错误的结构模型,并由此推导出错误的实验解释,那么科学进步便可能受到阻碍甚至被误导。
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丰桥技科大、产综研、东洋大学合作开发出IoT生物传感器,同时测量病毒的“质量”与“个数”
这种传感器由电信号驱动,装置易于小型化和低成本化,同样有望应用于医疗机构及家庭中的病毒检测等场景。研究团队未来将进一步拓展该传感器的应用范围,致力于确立不仅能检测唾液等液体样本,还可对悬浮于空气中的气溶胶状态的病毒进行实时直接检测的技术。
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Monash大学王焕庭/Jacek Jasieniak团队CEJ:用于直接甲醇燃料电池的含单层石墨烯纳米片纳米填料的质子交换膜
在复合膜中,PEI修饰的石墨烯纳米片上的-NH₂基团与PFSA基体中的-SO₃H基团成功形成酸碱对,从而产生高效的质子跳跃位点。由于存在良好建立的质子传导位点,石墨烯/PFSA-15 wt%复合膜在80 °C充分加湿环境下的质子电导率测得约为208 mS cm⁻¹。纳米填料与聚合物基体之间的离子相互作用降低了膜的溶胀,增强了其尺寸稳定性。此外,具有最高纳米片负载量的复合膜在室温下的甲醇通量显著低于重铸PFSA膜。高质子电导率、低燃料渗透以及优异的尺寸稳定性协同作用,共同促成了复合膜更高的电池性能。
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JACS.:稠合金属碳杂卟啉嵌入的石墨烯纳米带片段
本研究成功发展了一种简洁的溶液相合成方法,实现了原子级精准的稠合双PdII碳杂卟啉嵌入石墨烯纳米带片段的合成,同时为发展兼具结构精准性与功能可调性的新型NIR-II光热材料提供了新思路。后续课题组将继续设计合成尺寸更长,结构精准的碳杂卟啉-石墨烯纳米带结构,并且拓展其潜在应用。
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北服《JMCA》:石墨烯/MXene复合纤维负极 用于锌离子混合超级电容器
该研究提出了微流控辅助湿法纺丝技术,精确制备了高度取向且多孔的MXene纤维,并通过原位生长法在MXene纤维表面均匀沉积MnO₂纳米颗粒,构建了MXene/MnO₂复合纤维正极,同时制备了rGO/MXene复合纤维负极,组装了高性能柔性锌离子混合超级电容器。
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上海交通大学第六届十大科技进展入选项目_面向未来高性能电子器件的石墨烯纳米带 — 十大科技进展
首创原子层间滑移生长新技术,实现六方氮化硼原子层间的嵌入式生长超长超窄且手性一致的石墨烯纳米带,为发展新一代超快运算、超低功耗碳基纳米信息技术提供了新材料体系;成功构建独特的原位封装纳米带晶体器件,并获得优异性能:室温下,器件的开关比可达106,载流子迁移率高达4,600 cm2V–1s–1,是石墨烯纳米带器件的最高纪录。
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芯译前沿 | 复旦大学周鹏 Nature Materials:面向硅基路线的二维器件与集成技术
III-V族化合物主流光源与硅之间的晶格失配给片上集成带来了挑战。与硅兼容且无晶格应变的二维材料光源提供了一种替代方案。然而,由于零带隙特性,石墨烯光电探测器中的大暗电流仍然是一个需要进一步优化和降低的问题。
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北京服装学院张力冉、北方工业大学武涵等联合发文:羊毛角蛋白赋能还原氧化石墨烯墨水,解锁柔性应变传感器新可能
本文尝试利用氧化法从废弃羊毛中提取高水溶性WK,以WK作为生物基分散剂与rGO复合,构建绿色水性导电墨水,并进一步制备柔性应变传感器,验证其在微小形变识别、人体运动监测和人机交互中的应用潜力。
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最新Science Advances:限域生长2D MOF,为氧化石墨烯膜装上“稳定骨架”
本研究介绍了一种基于多孔氧化石墨烯(PGO)的复合膜,并在其上原位生长了二维 1,4-苯二甲酸铜(CuBDC)纳米片。通过 Cu²⁺ 离子与 PGO 上含氧基团之间的强配位作用,CuBDC 在 PGO 层状结构内受限生长,这不仅稳定了 PGO 的层状结构,还由于 CuBDC 具有合适的孔径而赋予了膜对 NaCl 的截留能力。
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基于石墨烯气凝胶的柔性压力传感器:用于生理信号检测与人机交互
该传感器卓越性能的核心在于其独特的内部结构。与在各个方向上都具有均匀海绵状结构的各向同性气凝胶不同,本研究开发的还原氧化石墨烯气凝胶(rGOA)具有高度有序的各向异性蜂窝状结构。rGOA传感器的高灵敏度源于“接触电阻”机制。当施加压力时,石墨烯气凝胶内部的层状结构相互接触。
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宁夏师大《RSC Adv》:纳米限域石墨烯水凝胶,实时健康监测新平台
该工作为高性能柔性水凝胶传感器的设计提供了”纳米限域+动态交联+GO增强”的新范式,在实时智能个人健康监测、人机交互和运动科学等领域具有广阔应用前景。
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石墨烯基智能热开关涂层问世:导热系数 5.8 W/(m・K),开关比达 18.8
近日,国家电网江苏省电力有限公司研究院团队采用刮涂法,成功制备石墨烯 / 温敏微球 / 聚脲复合涂层,实现高导热、超高热开关比与优异涂层性能的协同,为大功率器件智能热管理提供全新材料方案。
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海洋所研究通过界面工程策略显著提升水性环氧涂层防腐性能
研究人员将零维GQDs原位锚定在二维MXene纳米片表面,形成GQDs@MXene异质结构,并利用二者之间的强界面相互作用,构建了具有多级协同效应的复合填料体系。该界面形成的强耦合化学键(Ti-O-C)不仅优化了异质结的电子结构分布,且有效抑制了MXene在水性体系中的本征氧化失活问题,解决了单一MXene填料长期稳定性不足的瓶颈。
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天津城建大学《Langmuir》:液态金属/激光诱导石墨烯多层结构,构建高灵敏防水柔性人体信号传感器
该研究提出了一种液态金属/激光诱导石墨烯(LM/LIG)多层复合结构的设计策略,通过将液态金属(如EGaIn合金)嵌入LIG导电层之间,构建了具有”三明治式”多层传感单元的柔性传感器,并采用疏水封装层实现防水功能。