科研进展
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韩国首尔国立大学Seung Hwan Ko教授等:可穿戴热管理应用的功能材料和创新策略
本文综述了近年来可穿戴热管理材料和创新策略的研究进展,并讨论了构成每种策略的每种材料/设备的优势和局限性,然后总结了热调节可穿戴技术的未来前景和挑战,以便为未来的热调节可穿戴行业的发展提供思路。
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南京大学姚亚刚等:消除纳米片褶皱后的高导热/高强度石墨烯基复合膜,成功用于冷却柔性LED屏幕和智能手机
南京大学姚亚刚教授课题组通过对具有氢键和π-π相互作用的石墨烯纳米片/芳纶纳米纤维(GNS/ANF)复合水凝胶网络进行平面内拉伸,抑制了石墨烯纳米片在干燥过程中由于毛细作用力导致的向内收缩,消除了石墨烯纳米片的褶皱并使之在平面内高度取向排列,从而产生了快速的面内热传递通道。
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研究人员获得 90 万美元用于优化石墨烯能量收集设备
蒂巴多说:“我们已经成功开发了一种构建石墨烯能量收集装置结构的工艺,但目前的结构无法收集足够的能量。这项提案将使我们能够优化这些结构,以收集纳瓦级的电力,这足以运行传感器。”Thibado 和他的同事将为以下能源开发石墨烯能量收集(GEH)技术:太阳能、热能、声学、动能、非线性和环境辐射。随着每个设备的开发,他的团队将围绕该特定电源构建完整的原型传感器系统。
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Nano Lett.:单层石墨烯晶体管中等离激元辅助的室温谐振THz探测
西班牙萨拉曼卡大学Juan A. Delgado-Notario等展示了在高质量单层石墨烯制成的短沟道栅控光电探测器中对THz辐射的室温共振探测。这种有趣的谐振状态在室温下的存在最终依赖于单层石墨烯中弱的本征电子-声子散射,这避免了器件沟道中存在的等离激元振荡的阻尼。
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J. Power Sources:新型π-π共轭石墨烯碳氮化物(g-C13N15)上单原子催化N2固定:高活性与选择性预测
本研究提出新型石墨氮化碳g-C13N15材料通过独特的原子排列实现优异的稳定性,该材料的导电性来源于C3N3环被取代后形成的离域π−π共轭相互作用,为过渡金属(TM)锚定点的识别提供了充足空间和可靠位置信息,为设计高性能NRR单原子催化剂奠定基础。
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石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料的研究进展
综述了近年来石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料在导电、增强、增韧、热输运和电磁屏蔽等方面的研究进展,分析了石墨烯的结构和功能化改性方式对纳米复合材料性能的影响,为后续研制高性能的复合材料提供了很好的参考价值。
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国家纳米中心在亚纳米材料普适性制备方面取得进展
该研究以石墨为研究对象,确立了三元协同球磨方法的普适性;同样操作,单次循环制备产率为2.3 wt%,所得亚纳米石墨烯横向尺寸约为0.54nm,厚度约为0.37nm,从而证实了其亚纳米尺度(破缺单胞状态)。考虑到上述制备策略的机械/力学属性以及单层石墨烯具有已知最高断裂强度,亚纳米石墨烯的成功制备证明了这一策略的高度普适性。
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《Scientific Reports》使用氧化石墨烯涂层粉末减少激光粉末床熔融MnAl(C) 的裂纹
研究人员采用湿化学工艺在 MnAl(C)粉末上涂覆了 0.2 wt.% 的 GO。GO 的加入减少了打印部件中裂纹的形成,同时也影响了沿生长方向的001织构程度。打印后,参照材料和 0.2 wt.% GO 的密度分别达到 93% 和 87%。
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透明植入物可读取大脑深层神经活动
新开发的神经植入物克服了目前技术的局限性。它由一条薄而透明的柔性聚合物条组成,并贴合于大脑表面。其中嵌入了由微小的圆形石墨烯电极组成的高密度阵列。每个电极的直径为20微米,由一根微米细的石墨烯导线连接到电路板上。
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浙大高超团队《Nat. Commun.》: 超高导热超高模量石墨烯纤维
浙江大学高分子系高超教授团队最新工作,提出“复合流场湿法纺丝”方法,纺丝的同时,引入径向的旋转流场,使原本径向无序分布的氧化石墨烯基元有序化排列,形成了同心圆的液晶织构,经过干燥和高温石墨化后处理,大幅增大纤维中晶区的三维尺寸,同时实现了纤维的超高导热和超高模量性能,导热率达1660 W/mK,杨氏模量达901GPa。
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新型石墨烯涂层将废热转化为电能
该小组开发了一种可印刷的石墨烯基涂层,以利用热电捕获,从而将废热回收为电能。将涂层印刷成贴片或垫片,然后将其施加到加热表面。在周围环境较冷的地方,电子远离热源并进入寒冷的环境,产生通过纳米片传导的电活动。该热电传输系统可以连接到外部电源组,为电池充电,或者可以直接为另一个设备供电。
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科学家揭示石墨烯/垂直排列碳纳米管/六方氮化硼夹层异质结构界面上的声子热输运过程
该研究团队采用分子动力学模拟,计算了石墨烯/碳纳米管/六方氮化硼(Gr/CNTs/hBN)夹层异质结构的界面热阻,其中垂直排列的碳纳米管(VACNT)阵列与石墨烯和六方氮化硼层共价结合。研究发现,Gr/VACNT/hBN夹层异质结构的界面热阻(ITR)比相同平面尺寸的Gr/hBN范德华异质结构的界面热阻(ITR)小一到两个数量级。研究人员观察到共价键有效地增强了Gr和hBN层间的声子耦合,导致Gr和hBN之间态声子密度的重叠因子增加,从而降低了Gr和hBN的ITR。
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无金属石墨烯量子点有望实现高效肿瘤治疗
所获得的源自红细胞膜的 GQD 已被证明具有令人印象深刻的过氧化物酶模拟活性。因此,GQD 在体外非常有效地诱导癌细胞凋亡和铁死亡。它们还选择性地靶向肿瘤,静脉注射的抑瘤率高达77.71% ,瘤内注射的抑瘤率高达93.22%,且无脱靶副作用。
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科学家研发近场红外技术,对石墨烯封装器件堆垛方式实现成像,达成石墨烯制备的实时监控
该团队通过调节入射红外光的波长,借此找到一个十分合适的波段,并让这一波段刚好处于六方氮化硼垂直方向的声子模式波段。在该波段之下,六方氮化硼就像波导一样,能将石墨烯的光学信号传导到六方氮化硼的上表面。这时在六方氮化硼的上表面,针尖就能够扫描到石墨烯的红外信号。
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首尔国立大学Gyu-Chul Yi等–GaN在石墨烯-蓝宝石上的脉冲模式金属有机气相外延生长
在石墨烯涂层蓝宝石衬底上生长的高质量GaN膜可以通过使用热释放带轻易地剥离并转移到外来衬底上。此外,揭示了在GaN生长过程中氨流的脉冲操作是制备高质量独立GaN膜的关键因素。