浙江大学

浙江大学高分子系高超教授团队发展了一种多流浇铸技术：通过特制的渐扩流道，让氧化石墨烯浆料同时承受水平与垂直剪切流，使片层在凝胶阶段就“竖立”起来，形成抛物线状垂直排列。干燥后，片层虽被压缩折叠，但材料保留了“垂直记忆”——室温发泡即可让片层重新“立正”，再经2800°C石墨化，最终获得高度垂直取向的石墨烯网络。将其浸入聚二甲基硅氧烷（PDMS）后，实测厚度方向热导率达108.2 W/mK，50 psi下总热阻仅0.18 K cm²/W。在实际电池热管理测试中，12W高功率放电下可使电池表面温度降低20.1°C，优于商业热界面材料（TIMs）。

受生物分级组装思想启发，本工作提出了多尺度融合纺丝策略，通过连续融合、拉伸取向，实现了高度致密、结构规整石墨烯纤维的制备。融合抑制缺陷机理避免了传统纤维随直径增大的缺陷放大效应，突破了拉伸强度—抗弯刚度平衡瓶颈，实现了拉伸强度高达3.0 GPa、抗弯刚度高达1.6×106 N μm2的协同提升。结合该纤维优异的导热、导电性与极端环境耐受性，开发其作为关键结构材料在极端环境机器学中的应用，为高性能纤维、仿生飞行器、极端环境机器人等领域的发展提供新思路。

该架构规避了传统 CCD/CMOS 及超导方案的局限，为面向低温环境的大规模、高密度、低串扰成像系统提供了一条可行路径，也为极端环境传感、量子技术与下一代成像平台带来了新机遇。

浙江大学许震研究员、高超教授、潘定一教授、李鹏副教授合作，通过使用高粘度溶剂（如甘油），氧化石墨烯分散液能够展现出类似聚合物熔体的强粘弹性，这源于二维片层间由高粘度溶剂介导的强水动力相互作用。基于这一发现，团队成功实现了石墨烯纤维的超高倍拉伸纺丝，拉伸比高达11，结合高温退火处理，高效地消除了多尺度缺陷，制备出具有高度有序、致密堆积结构的石墨烯纤维。

浙江大学许震长聘副教授与清华大学徐志平教授合作，在GO液晶的两个极限状态中发现了一种新的中间态——受挫细畴液晶（fragmented liquid crystal, FLC）。通过调节GO片层间作用处于排斥与吸引平衡时，大尺度液晶畴受挫细化为接近单片尺寸的局部有序区域。也就是说，体系不再追求大范围一致取向，而是形成许多小尺度、彼此受限的局部有序畴。受挫细畴液晶既保留了尺寸细化至极致的局部取向有序结构，也保持了液晶的流动性，是一种新的液晶受挫过渡状态。

浙江大学许震长聘副教授、明鑫博士与清华大学徐志平教授通过实验与理论合作，揭示了π-π相互作用在GO聚集中的主导作用。该主导机制为GO的分散与稳定提供了一种新的超分子作用视角，为石墨烯材料组装的调控丰富了手段，同时也给石墨烯衍生物以及纳米碳材料表面相互作用提供了新的理解。

浙江大学高超教授团队提出了多流场剪切法，并成功实现了氧化石墨烯二维各向异性基元在组装体内的定向组装。采用微孔阵列沿孔壁多向剪切使氧化石墨烯基元形成平行取向和竖直取向周期排列的砖垒结构。在薄膜干燥过程中，平行取向的氧化石墨烯基元致密堆积形成传统层状膜单元，垂直取向的氧化石墨烯基元则历经巨量压缩变形形成范德华互锁结构，分别联结两侧的层状单元。这种范德华互锁结与中国传统木构建筑榫卯结构类似，一方面保障了整体木构建筑的结构稳定性，另一方面具备一定变形能力，使其在地震作用下仍能保持结构稳定，因此称为范德华榫卯结。范德华榫卯结的引入及其空间分布的优化使得石墨烯膜同步增强增韧，拉伸强度达2.1GPa，韧性为87.44 MJ m-3。

扭转莫尔超晶格已成为探索二维新奇物性的核心平台，但仍面临三类关键挑战：其一，研究长期集中于六方高对称体系，低对称与跨晶系堆叠稀缺，而对称性破缺恰是调控拓扑态、光电响应与偏振的重要抓手；其二，直接生长虽具洁净界面优势，却受材料对称性与热力学平衡限制，难以获得目标扭角，且扭转异质结与大面积生长仍待突破；其三，人工堆叠兼容性强但易污染与损伤，真空干转移与可原位调扭技术有望实现超洁净界面与实时调控。未来结合 AI/大数据进行结构—扭角—性能预测，将加速发现新的“魔角”与功能器件窗口。