清华大学

该团队提出了一种由3D柔性正极、GPE和机械性能增强的锂金属负极组成的灵活安全的柔性锂硫电池。

最近发表在《Nature Communications》杂志上的一项研究通过使用冷冻铸造工艺构建高度排列的氧化石墨烯纳米通道来应对可持续能源生产，从而解决了这个问题。这种新颖的设计鼓励在纳米通道内自发吸收和定向转移水以产生清洁电力。

该工作提出了一种制备具有多功能宏观结构和高度有序微网络的石墨烯气凝胶的激光雕刻策略。该方法可快速准确地将GA雕刻成任意形状。该方法制备得到的GA具有一系列创纪录的性能，包括超高的拉伸性（5400%伸长率），低密度（0.1 mg/cm3），和宽泊松比（0.95~ 1.64）。

利用石墨烯复合纳米片作为悬浮颗粒，施加外电场，可实现热导率的可逆调控。使用纳米颗粒悬浮液作为热智能材料，响应速度快，在毫秒量级，能耗小，并且可以连续调节热导率的变化。

有鉴于此，清华大学任天令教授，杨轶副教授和田禾副教授（共同通讯作者）团队研究了具有明显NDR拉伸响应的石墨烯纺织品应变传感器，为机理研究提供了必要的研究平台。对单纤维束的开创性测量证实了亚几何尺度上NDR效应的存在。基于拉伸形貌的原位表征和测量结果，进行了定量行为分析，全面揭示了全范围拉伸电响应的起源。结果表明，产生NDR效应的主要因素是纤维在纤维束中的相对位移。基于神经脉冲样拉伸响应，进一步论证了纺织品应变传感器在阈值检测和近传感器信号处理方面的应用潜力。本文提出的NDR行为模型可以为可穿戴智能纺织品的设计和应用提供参考。

纤维型超级电容器(F-SCs)因其高充电能力、优异的可编织性和长寿命在未来的便携式电子和可穿戴行业中受到了极大的关注。但纤维电极的堆叠微/纳米结构和较差的法拉第活性严重限制了离子动态传输和氧化还原电荷存储，为低能量密度和实际应用带来障碍。

研究人员创新地提出了一种超材料-石墨烯复合型器件，在单片结构上集成了太赫兹波的光强探测、波长选择与偏振敏感探测功能。利用超材料光学性质的超高设计自由度以及石墨烯中热载流子辅助光热电效应的超宽谱、电可控特性，器件在具有正交偏振的两个目标波长下表现出共振增强的太赫兹响应。基于该器件的多色成像和偏振分辨成像实验结果验证了通过片上集成系统实现多功能太赫兹感测的可行性。

结果表明，产生 NDR 效应的主要因素是织物束内纤维的相对位移。基于神经尖峰样拉伸响应，我们进一步展示了纺织品应变传感器在阈值检测和近传感器信号处理中的应用潜力。所提出的NDR行为模型将为可穿戴智能纺织品的设计和应用提供参考。

近期，清华大学任天令教授在ACS Nano上发表了石墨烯织物负微分电阻响应机理研究。团队以一款典型的具有明显NDR拉伸响应的石墨烯织物应变传感器为研究对象，表征了石墨烯织物从拉伸直至断裂完整的拉伸电阻变化。拉伸过程的电阻变化表明该传感器存在至少两种响应机制：石墨烯纳米片在纺织品表面形成堆叠的导电层（图2中的film）；织物纤维内部浸染的石墨烯构成了织物的本征电阻，随纺织品纤维结构的变形而改变（图2中的fiber）。两者一同构成了石墨烯织物的电阻值。

基于纺织基材的柔性应变传感器具有天然的柔韧性、高灵敏度和宽范围的拉伸响应。然而，纺织品复杂且各向异性的子结构导致负差分电阻 (NDR) 响应，缺乏对机制的更深入了解。因此，我们检测了具有显着 NDR 拉伸响应的石墨烯纺织应变传感器，为机理研究提供了必要的研究平台。单纤维束的开创性测量证实了 NDR 效应在亚几何尺度上的存在。基于拉伸形态和测量的原位表征，我们进行了定量行为分析，全面揭示了全范围拉伸电响应的起源。结果表明，产生 NDR 效应的主要因素是织物束内纤维的相对位移。基于神经尖峰样拉伸响应，我们进一步展示了纺织品应变传感器在阈值检测和近传感器信号处理中的应用潜力。所提出的NDR行为模型将为可穿戴智能纺织品的设计和应用提供参考。