科研进展

近期，西南交通大学机械工程学院超精密表面制造团队钱林茂教授和陈磊教授等研究了氧化石墨烯（GO）薄膜厚度对探针式纳米结构加工的影响规律及机理。研究结果发现，随着GO薄膜厚度增加，其平面与台阶边缘去除呈现出不同的行为方式，即平面去除的临界载荷呈现出单调下降，而台阶边缘呈现出相反的逐渐增加趋势。与单层平面相比，单层GO台阶边缘处的去除临界载荷下降了25倍；但当层数增加到4层数时，差距减小到约3倍。因此，源于台阶边缘的GO纳米图案制造可以在1 nN的超低载荷下实现，并且通过热还原恢复其高度功能化的共轭结构。这项工作提供了一种通过热还原实现了超低机械应力作用下类石墨烯纳米结构的制造新方法。

该电极材料由FG和无纺布PPMF复合而成。FG是通过炭黑经过闪蒸焦耳热法 (Flash Joule Heating) 制得的，其独特的涡轮 (Turbostratic) 结构使其不易发生A-B堆积，因此可以组装成具有丰富纳米孔道的聚集体，具有良好的导电性和透气性。无纺布（PPMF）作为柔性装甲对FG组装体起到保护作用，使得该复合电极不仅具有可经受1000次重复弯曲及10000次反复接触摩擦的特性，同时可以抵抗胶带黏附，并且在水环境中的长期剪切作用力下几乎无电阻变化。

这项研究利用焦耳加热的优势，设计了一种连续合成石墨烯纤维的动态系统。短时间高温处理有利于获得优异结构，同时电流诱导的整齐排，能提升性能。理论分析给出了合成机理，为后续优化设计提供依据。整体来说，该研究利用焦耳加热技术有效地合成了高性能石墨烯纤维。

本工作在柔性聚酰亚胺薄膜上原位制备了镍/硫共掺杂激光诱导石墨烯（LINiSG），并证明其可作为一种自支撑、无粘结剂单片电极，用于电催化甘油氧化（EGOR），从而实现高附加值C3产物的高选择性生成。

研究结果显示，该水凝胶敷料表现出优异的抗菌性能，能显著促进感染伤口的愈合。相较于传统的抗生素敷料，该水凝胶敷料具有无耐药性、无释放性、强穿透性、优异生物相容性等优点。综上所述，该多功能SF/Ag@rGO水凝胶敷料为临床治疗全层细菌感染伤口提供了新的思路，具有显著的创新价值。

通过施加原位栅极电压调控的方法，首次揭示了转角单-双层石墨烯中，外电场的方向对平带电子结构的双向选择性调控作用，即通过改变电场方向，使其平带电子结构更多体现了单层和双层石墨烯的特性。

这种机械稳健性源于其跨尺度多孔结构，该结构由双曲微孔和多孔纳米纤维组成，具有较大的弹性变形能力。研究进一步揭示了柔性和超弹性GNFA 作为电传感器在检测拉伸和弯曲变形方面表现出的高灵敏度和超稳定性。将GNFA 传感器安装到人的手指上，并通过多层人工神经网络实现了高精度的手语智能识别，就是最好的证明。这项研究提出了一种高柔性、高弹性的石墨烯气凝胶，可用于传感器技术中的可穿戴人机界面。

俄罗斯研究型大学莫斯科钢铁与合金学院、俄罗斯科学院西伯利亚分院半导体物理研究所和杜布纳联合核子研究所的科研人员采用高能重离子轰击多层石墨烯，获得了稳定的嵌有金刚石纳米结构的石墨烯薄膜复合材料。新材料重量轻，兼具石墨烯良好的导电特性和金刚石的硬度优势，在航空航天和生物医学设备等领域具有广阔的应用前景。

本文基于MLIP的方法可以有效地预测石墨烯和硼烯原始相的晶格热导率，以及复杂石墨烯/硼烯界面的热导率，从而能够在连续体水平上研究沿异质结构的有效热传输。这项工作强调了MLIPs可以有效方便地通过分层使用DFT/CMD/FEM模拟来实现第一性原理多尺度建模，从而扩展了新型纳米结构的计算设计能力。