浙江大学

基于激光诱导石墨烯开发的压力传感器阵列具有灵活性和可靠性。多个传感器单元被集成到鞋垫中，以检测关键足底位置的实时压力。此外，还设计了电路硬件和算法，以加强传感器系统的步态识别能力。实验结果表明，拟议系统的步态识别准确率为 99.85%，并通过在外骨骼机器人上的测试进一步验证了系统的有效性。

课题组介绍 浙江大学纳米高分子高超课题组，由高超教授领衔，有教授1名，特聘研究员2名，副教授1名，专职研究员1名，科研助理3名，高级研发工程师2名，工程师4名，博士后5名，博士生19名，硕士生18名，共计50余名成员。该团队聚焦氧化石墨烯，重点研究其化学与物理…

通过可靠的无缝键合组装策略，有效改善了石墨烯厚膜的界面结构，获得了结构超稳定且双向高导热的石墨烯厚膜。当厚度为250 μm时，其面内和面外热导率分别高达925.75 W/(mK)和7.03 W/(mK)。此外，在77 K至573 K的数百次高/低温冲击后，该石墨烯厚膜的结构和导热性能也表现出显著的稳定性，确保了其在极端热管理应用中的环境适应性。

这项工作实现了高强导电石墨烯纤维的大规模制备，拓展了石墨烯多丝的研究领域，拓宽了石墨烯纤维作为热管理材料的应用前景，促进了石墨烯纤维的工业化生产。研究期待着石墨烯纤维在热管理、电磁屏蔽、功能纺织品等方面的现实应用，并随着理论研究的深入和工艺的改进进一步优化其结构和性能。

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。

浙江大学高超教授团队首次报道了GF在循环液氮冲击过程中出现的异常表面鼓泡新现象，并揭示了其结构破坏机制，即氮气分子在GF的内部结构空隙中遵循“渗透-扩散-变形”行为模式。该工作提出了一类通用的无缝异质界面增强的结构设计，有效克服了高导热GF在极端液氮冲击下固有的结构失稳并维持了高导热性，为开发应用于极端环境的下一代热管理材料提供了新思路。

低温气氛增强了有缺陷的多孔石墨烯和水凝胶内的结晶水之间的界面结合。利用水凝胶作为能量耗散界面和平面外电路径，可以在激光诱导石墨烯LIG中，诱导连续偏转的裂纹，增强了固有拉伸性的五倍以上。该项方法，有望创建用于皮肤监测的多功能可穿戴传感器和用于体内检测的心脏贴片。

所制备的石墨烯/碳纳米管/PDMS 复合材料具有优异的疏水和机电性能，水接触角超过 134°，测量系数高达2296，是水下大范围力传感的理想压阻传感材料。所提出的触觉传感器具有3×3个传感单元，并采用双互锁水波纹结构来提高灵敏度和力检测范围。

系统阐述了多功能纳米复合纤维的发展现状及未来趋势。文章重点介绍了高分子基纳米复合纤维的六大功能：高力学强度、电磁屏蔽与阻燃、导电导热性、远红外/负离子发生与发电、能源储存、湿度及化学传感；总结了不同功能纤维的设计思路、制备方法和应用场景，提出了现有纳米复合纤维面临的挑战和未来的发展方向。

探究了二维大分子在相分离过程中聚集的热力学机理和动力学特征，提出“随机落叶 Random Falling Leaves”模型描述了二维分子聚集动力学规律。基于传统的Flory溶液理论，揭示了不良溶剂比例控制的氧化石墨烯临界聚沉现象，构建了“随机落叶 Random Falling Leaves” 动力学数学模型，理论推断并实验验证了二维大分子聚集体尺寸与不良溶剂含量呈现指数关系。有趣的是，二维分子微观的聚集动力学过程与日常“无边落木萧萧下”的诗意场景不谋而合，同时符合一种数学规律。

由于超薄硅光子平台增强了光-石墨烯相互作用，石墨烯中的光学非线性吸收大大增强，对于2μm长的调制器，每脉冲饱和阈值为0.9pJ，调制深度达到>50dB。测得的调制效率高达 0.052dB μm−1.此外，所提出的全光调制器有可能在数百千兆赫的带宽下工作。目前石墨烯在超薄硅光子波导上的混合集成为片上超快和高能效全光信息处理的应用铺平了道路。

这种近乎固态的塑料膨胀工艺使纺织品中的石墨烯保持了较高的结构有序性和可控密度，并在密度为 0.4gcm-3 时表现出创纪录的高达103MPa的抗拉强度和高达1.06×104S m-1 的导电性。GAF 纺织品具有113MPa的高强度、多种电学和热学功能以及高孔隙率，可作为更多功能材料。塑料膨胀法为制造各种气凝胶纤维纺织品提供了一种通用策略，为其现实应用铺平了道路。