iGii 研究综述

欢迎阅读 iGii 新系列研究综述的第一篇。

在本系列中，我们将简要介绍世界各地利用我们的可持续碳纳米材料 Gii 开展的最新学术研究。

从开创性的葡萄糖传感器到先进的能源存储解决方案，深入了解 Gii 如何改变各行各业。

人体诊断

1. 圣安德鲁斯大学开发出基于 Gii 的葡萄糖传感器

它是什么？

葡萄糖传感市场价值 147 亿美元，是一个巨大的、可能也是最发达的床旁诊断市场。

目前，这些床旁测试绝大多数使用金作为活性传感材料。

英国圣安德鲁斯大学（University of St Andrews）的研究人员在《应用表面科学》（Applied Surface Science）杂志上发表的研究成果表明，Gii 可用作高灵敏度、抗生物污染的活性传感材料，用于葡萄糖检测。

这有什么关系？

这项引人入胜的概念验证研究表明，Gii 的结果与金和市场上的其他传感材料相当。然而，Gii 具有成本低、可持续、供应安全和可扩展等所有优点。

这对传感技术有着巨大的影响。试想一下，如果我们能转而使用 Gii，我们能在地下保留多少黄金？

参考文献

Treanor, M.-J., Lozano-Sanchez, P., Bunga, Y., Schaub, R. and Caffio, M. (2024). Implementation of a simple functionalisation of graphene (Gii-Sens) in the determination of a suitable linker for use in biocatalytic devices. Applied Surface Science, [online] 680, p.161426..

2. 将 Gii 集成到便携式光电化学生物传感器中

它是什么？

实现可在实验室外使用的小型、易用、低功耗的护理点传感器是业界的主要目标之一。

英国巴斯大学、巴西圣保罗大学和巴西坎皮纳斯大学的研究人员在《ACS Omega》杂志上发现，Gii 与二氧化钛 (TiO₂) 结合，可以创造出一种将光转换为电信号的高效材料。

这有什么意义？

这种材料可以为检测特定生物标志物（如血液中的葡萄糖或疾病标志物）的传感器提供动力。由于这种材料使用的是低功率光源，因此非常适合不需要太多能源的便携式设备。

简单地说，这项创新有助于使诊断设备变得更小、更便宜、更易获得，从而能够在任何地方更快、更方便地进行健康检测，而无需等待实验室结果。

参考文献

Bott-Neto, J.L., Martins, T.S., Gabriel, Oliveira, O.N. and Marken, F. (2024). Photoelectrochemical Performance of Brookite Titanium Dioxide Electrodeposited on Graphene Foam for Portable Biosensors. ACS Omega, 9(52), pp.51474–51480.

未来实验室

3. 利物浦大学开发出基于 Gii 的电极，将改变物联网设备的能量存储方式

这是什么？

英国利物浦大学的研究人员在 Batteries & Supercaps 杂志上发表论文，通过电化学沉积将 Gii 与氢氧化铁 (FeOOH) 结合在一起，为微型超级电容器创造了一种功能强大的新型电极材料。

这些小型储能设备越来越多地用于为物联网技术供电，例如车辆和家用电器中与互联网连接的传感器。

为什么这很重要？

这项概念验证研究表明，Gii 是一种非常有价值的材料，可为 “物联网”（IoT）设备提供更小、更高效的能量存储能力。

参考文献

Braga, F., Casano, G., Sonni, M., Finch, H., Dhanak, V.R., Caffio, M. and Hardwick, L.J. (2024). One‐Step Electrodeposition of Iron Oxyhydroxide Onto 3D Porous Graphene Substrates for on Chip Asymmetric Micro‐Supercapacitors. Batteries & Supercaps.

4. 巴斯大学探索提高离子液体中 Gii 的性能以更好地储存能量

研究内容是什么？

英国巴斯大学的研究人员在 ACS Omega 上发表论文，探讨如何将基于 Gii 的电极与离子液体结合使用，以改进能量存储和电化学设备。

离子液体在电化学系统和储能设备中用作电解质。

研究人员发现，即使是少量的水也能改变这些液体在 Gii 表面的行为方式，使其更具反应性，并帮助某些过程更快地进行。

这有什么关系？

这一发现显示了如何利用 Gii 制造更好的电池和储能设备。通过了解水如何影响这些过程，科学家们可以设计出更高效、更强大的设备。

简单地说，以这种方式使用 Gii 可以使电动汽车、智能手机等的单次充电时间更长、性能更好，从而使我们的日常生活更加方便和可持续。

参考文献

Mahajan, A., Liu, T., Dale, S.E.C., Fletcher, P.J., Caffio, M., Lozano-Sanchez, P. and Marken, F. (2025). Ionic Liquid (BMIM+BF4–) Reactivity on Graphene Foam Electrodes: Infrared Fluorescence and Raman Monitoring of Reversible Cathodic BMIM+ Intercalation and Exfoliation. ACS Electrochemistry.

即将举行的会议上的海报

请参加 5 月 19-22 日在里斯本举行的生物传感器 2025 会议，爱丁堡大学的研究人员将在会上展示新的海报，介绍我们如何满足对护理点检测的迫切需求，为下一次大流行做好准备。