科研进展
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俄联合核子研究所研讨重离子束应用,聚焦膜技术与航天电子抗辐射测试
会议还讨论了径迹蚀刻膜在细胞研究、放射性药物配体生产、病毒和抗生素检测试纸、血浆置换术、高灵敏度传感器以及电膜工艺中的应用。库班国立大学研究人员介绍了径迹蚀刻膜在无试剂锂提取方面的潜在作用。弗廖罗夫核反应实验室研究人员则报告了快速重离子对石墨烯、聚乙烯、氧化物等固体材料进行纳米结构化的机制研究。
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四川大学《ACS ANM》:异质多层石墨烯/MoS₂纳米结构,用于航空航天、电子设备电磁防护领域
研究通过静电自组装与交联工艺构建了具有多层结构的密胺-甲醛(MF)复合泡沫,将改性二硫化钼(C-MoS₂)与石墨烯(GP)异质多层纳米结构锚定于泡沫骨架,实现了高性能多功能电磁屏蔽。
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膜分离进展|ACS Nano|合肥工业大学构筑 一种带电石墨烯膜 把盐湖中的锂精准拉出来
本研究通过共价接枝带电磺酸基团,在二维受限通道中引入库仑相互作用,有效抑制Li⁺的反相效应,将其空间分布从壁面富集调控至通道中心。该策略显著减弱Li⁺-壁面相互作用及水合层重构,使迁移能垒降至10.91 kJ/mol,同时协同提升Li⁺/Mg²⁺选择性与Li⁺通量。实验制备的GO-g-S膜验证了理论预测,选择性由原始GO的0.93提升至86.68,Li⁺渗透速率提高约5倍。该工作为利用静电调控克服限域离子无序效应、实现高效选择性分离提供了二维膜设计新范式。
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石墨烯中发现多种超导态,有些还能在磁场中增强
一项新发表于《自然》杂志的研究表明,菱方堆垛石墨烯——一种天然存在于石墨内部、由四层或五层石墨烯堆叠而成的结构,可以承载多种超导态。
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山东理工大学张学谦课题组本科生:石墨烯/铁氧体纳米复合材料在微波吸收中的应用综述
本文全面介绍覆盖了石墨烯与各类典型铁氧体(钡铁氧体、镍锌铁氧体和钴铁氧体)的复合体系,并探讨了其在军事、航空航天、通信及生物医学等众多领域的应用潜力。复合材料优异的吸波性能主要归功于电导损耗、磁损耗以及由异质界面带来的界面极化和多重反射散射等协同机制。
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鲁东大学《ACS AEM》:基于激光诱导石墨烯复合材料与分级传感机制的超疏水可穿戴双模传感器
该策略以激光诱导石墨烯(LIG)为导电传感核心,通过复合材料设计与微纳结构工程构建分级多孔网络,使传感器具备对不同机械刺激(如应变、压力)的差异化响应能力,从而实现双模传感与信号解耦。同时,通过表面微纳粗糙度调控与低表面能修饰赋予LIG复合材料超疏水特性(水接触角>150°),使传感器在汗液、雨滴、高湿等环境下保持自清洁与抗腐蚀能力,避免水分子对传感性能的干扰。
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Nature Electronics | 二维材料助力三维集成电路新突破!
本文提出通过单片三维集成工艺制备自驱动集成电路:顶层为石墨烯化学传感器,中层为 n 型单层二硫化钼、p 型双层二硒化钨互补逻辑电路,底层为硅光伏组件,传感层、运算层、能量采集层之间的垂直间距可控制在 50 纳米以内。该单片三维集成电路可识别不同化学溶液,并为每种溶液输出专属数字编码,整套系统完全依靠硅光伏组件采集的环境光驱动。
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北京石墨烯研究院《Small》:通过脉冲压力化学气相沉积,实现千克级的少数层石墨烯表皮铜粉合成
该策略以石墨粉作为物理隔离剂防止铜颗粒在高温下烧结,通过独特的循环压力调制主动增强前驱体在粉末床内部的渗透与传输,突破常规CVD前驱体传质受限的瓶颈,实现少层石墨烯在铜粉表面的共形包覆。所得铜粉表面形成3-5层、覆盖率高达98.2%且结晶度高的少层石墨烯”皮肤”,展现出优异的抗氧化性能:在190 °C空气中30 min后吸氧量较裸铜粉降低约20倍。
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东北大学《Langmuir》:MOF衍生Co₃O₄/ZnO异质结构修饰石墨烯气凝胶,用于高性能锂硫电池
研究以金属有机框架(MOF)为前驱体,在三维石墨烯气凝胶(GA)表面原位衍生Co₃O₄/ZnO异质结构,构建了兼具高效多硫化锂吸附-催化转化与快速电子/离子输运的复合硫宿主材料。
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JMS:通过原位界面聚合诱导制备消除静电效应的氧化石墨烯骨架膜用于高效抗生素脱盐!
以聚乙烯亚胺(PEI)接枝的氨基功能化氧化石墨烯(GO)纳米片为构筑基元,构建超薄二维纳米通道膜;进一步引入均苯三甲酰氯(TMC),在限域空间内触发界面聚合反应,该过程不仅能修复膜缺陷,还能精确调控纳米通道内的电荷分布。优化后的超薄膜(厚度仅48.6 nm)具有更有序的层间通道和近乎中性的电荷分布。
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北京科技大学《Carbon》:层级纤维素纳米晶体/石墨烯气凝胶,实现高效电磁吸收和热管理
研究通过工程化微结构设计构建分级纤维素纳米晶/石墨烯(CNC/GA)复合气凝胶,实现了电磁波高效吸收与热管理的协同集成。
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中科院苏州医工所《Adv Sci》:激光诱导石墨烯-银纳米复合材料表皮电极,用于高保真电生理监测与人机交互
该策略利用图案化超亲水LIG的自选择润湿特性,使银离子溶液自发渗入多孔结构,随后还原形成LIG-Ag纳米复合材料,将方阻从50 Ω/sq大幅降低至0.06 Ω/sq,同时显著降低皮肤接触阻抗。将该纳米复合材料转移至超薄(13 μm)苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)基底上,所得表皮电极在储存8个月后仍保持耐久、高共形与低阻抗特性,展现出优异的信噪比(SNR)和抗运动伪影能力。研究进一步通过十二导联心电图监测和基于生物电势的机械手控制,验证了该电极在临床健康监护与人机交互中的实用价值。
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德国马普胶体与界面研究所《Energy Environ Sci》:反应限域CVD生长可调碳膜,实现500+ mAh g⁻¹高平台容量储钠
研究提出一种反应限域常压化学气相沉积(AP-CVD)策略,在高度开孔的商业活性碳纤维(ACF)表面生长均匀、电子连续的可调碳薄膜,将其重构为纳米限域、电子集成的储钠材料。
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Thermo-X | 清华大学张兴教授团队前瞻性综述:二维材料界面导热如何从散热瓶颈走向可设计热功能单元
二维异质结为界面导热研究提供了一个独特平台,让我们有机会把原子级界面从不可避免的散热瓶颈,转变为可设计、可测量、可调控、可功能化的热学单元。随着二维电子器件、光电子器件和异质集成技术的发展,界面热流调控有望成为未来纳米热管理和热功能器件的重要基础。
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清华大学Shijun Wang、浙江大学Jianhao Lin–理解具有微观结构复杂性的碳纳米结构宏观组装体
过往理想化代表性体积单元(RVE)模型假设结构单元尺寸均一、排列完美、交错规则,仅能提供性能上限,无法解释实际制备样品的性能差距。本文针对这一问题,建立了包含微观形貌皱褶、结构单元多分散性的多尺度理论框架,并通过氧化石墨烯(GO)薄膜实验验证了模型的准确性。