科研进展

经过近十五年的持续思考和探索，浙江大学高分子系高超教授团队最新工作提出“分域剪切多流场”方法，在氧化石墨烯凝胶纤维中实现微纤亚单元的液晶织构，当纤维凝固干燥时，氧化石墨烯分子在每个微纤单元内限域折叠。区别于传统氧化石墨烯分子在纤维结构中的无序折叠和堆积，微纤限域具有折叠细晶特点，大幅减少并减小了石墨烯间的微孔缺陷，形态由扁平粗孔变为针状细孔。在25℃室温催化还原下，限域折叠的石墨烯纤维表现出优异的拉伸强度（5.19GPa）和模量（529GPa），导热率、导电率分别达到232W/mK和120S/cm，同时具有92%的碳含量，实现了室温制备高性能石墨烯基碳纤维。

通过冷冻干燥不同浓度的GO溶液，在MA海绵内部构建了三维GO网络，该结构优化了复合海绵的声阻抗匹配并延长了声波传播路径。随后通过真空辅助浸渍技术，成功将聚氨酯弹性体引入GO/MA双网络结构。随后采用GOA-5与PU-5设计出集吸声与隔声于一体的复合结构。

以氮掺杂石墨烯量子点（NGQDs）为例，我们研究发现，氮原子的种类（如吡啶-N，石墨-N）及其在材料中的位置对催化剂的稳定性和活性有重要影响。通过玻尔兹曼统计方法，我们可以量化在氧还原反应中，不同结构对电流密度的贡献。

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。

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。

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。

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。

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。