科研进展

本研究成功开发了一种弹性模量可调的微纤维神经电极。通过调节石墨烯片层的孔径和取向，我们制备出了尺寸与单个神经元相当的石墨烯纤维。这些纤维具有高导电性、低比阻抗和优异的电荷存储能力。此外，通过表面改性并涂覆稳定的双网络水凝胶，该电极在干燥状态下展现出类金属的力学性能，便于植入；而在湿润状态下，其弹性模量与脑组织相匹配。这种设计有效防止了电荷泄漏，确保了生物力学界面的稳定性，并展现出优异的生物相容性。

研究提出了一种多孔发电装置，通过将石墨烯/碳纳米管（G/CNTs）直接涂覆在经水刺法制备的多孔纤维织物上，该装置可在水刺激下发电。

二维（2D）半导体因其巨大的比表面积、可调的电子特性和室温下的高本征灵敏度，为下一代气体传感技术带来了前所未有的机遇。然而，其实际应用往往被一个基本但极易被忽视的界面问题所掣肘：那就是2D半导体沟道与三维（3D）金属电极之间的接触电阻。这种寄生电阻不仅降低了传感器的灵敏度和检测限，更严重影响了器件的操作稳定性和制造可重复性，是限制该领域发展的核心瓶颈。

在本研究中，首先构建了3C-SiC/石墨烯/w-AlN三层异质结构模型。随后，通过分子动力学方法模拟离子轰击石墨烯过程。采用碳原子作为入射粒子，通过调节入射能量和剂量，实现对石墨烯缺陷结构的可控调控。在缺陷结构构建完成后，采用瞬态泵浦法计算了界面热导。最后系统分析不同轰击能量和剂量条件下石墨烯缺陷形貌的演化规律，并结合声子态密度及声子透射特性，探讨了缺陷对界面热输运的调控机制。

通过创新性地构建集频率选择表面（FSS）图案与多层电磁双梯度结构于一体的激光诱导石墨烯/四氧化三铁（LIG/Fe3O4）复合材料，将轻质碳基材料的总电磁屏蔽效能提升，同时保持了极低的二次反射损耗，证明了兼具高屏蔽效能、低反射与优异环境适应性的新型屏蔽材料具有重要的应用价值。

自2015年首次报道利用激光驱动石墨烯运动用于推进以来，关于这些力背后的物理机制一直存在争议。最初的解释认为电子从表面被弹出并产生反冲，但后续研究表明这种力要小五个或更多数量级。

研究提出报道了一种通过真空辅助过滤和热退火制备的、具有三明治状层状结构的悬浮式Ti3CNTx/还原多孔氧化石墨烯（rHGO）复合膜。

研究提出了一种多尺度调控策略；该策略利用高浓度氧化石墨烯（GO）调节堆积密度，采用磷酸二铵进行N-P共掺杂，并以纳米纤维素（NC）作为绿色纳米间隔层。

尽管单个石墨烯片表现出优异的导热性，但由于范德华相互作用较弱，堆叠的石墨烯薄膜存在严重的热各向异性和较差的平面热传输。近日，苏州大学耿凤霞等人报道了一种可扩展的策略，用于构建具有共价碳键的层间耦合的叠层还原氧化石墨烯（rGO）薄膜。

传统器件失效的原因在于，热量导致顶部电极的金属原子缓慢迁移，穿过陶瓷层，直达底部电极。一旦两侧永久连接，设备便会短路并锁定在开启状态，从而损坏。石墨烯则阻止了这一过程。钨与石墨烯界面的化学性质犹如“油水不相容”，漂移至此的钨原子无法找到锚点固定，从而避免了扩散引发的短路故障。

本文通过研究扭曲双层石墨烯（tBLG）中的超导电性，特别是其如何受到介电环境的影响，旨在揭示这一机制。tBLG因其独特的电子结构和在魔角（约1.05°）下展现出的超导和关联绝缘态而备受关注。实验通过将tBLG放置在具有大且可调介电常数的SrTiO3（STO）衬底上，通过原位调节介电常数，研究了超导电性的变化。

结合扫描隧道显微镜实验与理论计算，在0.06°-0.35°的微转角双层石墨烯体系中实现AA和AB/BA堆叠区域的形貌成像与谱学表征，并且在实空间直接观测到两种不同的畴壁态以及畴壁类型转变，为利用应变工程调控该体系的畴壁态提供了实验依据。

范德华外延技术克服了严格的晶格匹配限制，通过范德华相互作用实现了MOF与二维材料的精确集成，它能够协同发挥二维材料的高导电性和MOF优异的吸附能力，同时构建高效的电荷转移界面。层状MOF（如FDM-23）已成功外延生长在石墨烯和二硫化钼表面，并显著增强了电催化和传感性能。

郑州大学单崇新教授，杨西贵教授团队提出异质结构工程 + sp²-sp³ 共价键合创新策略，成功开发出金刚石 – 石墨烯复合吸波材料（DC）。该团队以纳米金刚石（ND）为前驱体，经 1200℃预石墨化形成富勒烯包裹结构，再通过中高压高温（HPHT，7.0 GPa、1100-1300℃）处理，构建出多层石墨烯嵌入纳米金刚石基体的异质结构，石墨烯与金刚石通过 sp²-sp³ 共价键紧密连接，实现介电性能与结构稳定性的协同优化。