材料分析与应用
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香港城市大学《Small methods》:激光诱导石墨烯基传感器在健康监测中的应用进展、传感机制和应用
本文全面概述了LIG的发展和基于LIG的传感器的进展。深入研究基于LIG的传感器的多种传感机制,探讨了健康监测领域的最新研究进展。此外,还简要讨论了基于LIG的传感器在健康监测中的机遇和挑战。
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墨西哥国立自治大学《AEM》封面:石墨烯纳米片集成热拉伸PVDF摩擦电纳米复合纤维,适用于极端环境条件
在PVDF光纤中集成5%石墨烯后,开路电压和短路电流分别提高了1.41倍和1.48倍。在匹配负载为7 MΩ时,TENG结构的最大功率输出为32.14μW,功率密度为53.57 mW m−2.该纤维在碱性介质、高/低温、多次洗涤循环和长时间使用等恶劣环境条件下表现出优异的稳定性。
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中南大学《Materials》:轻质3D亲锂石墨烯气凝胶,用于锂金属阳极
具有大比表面积的 rGO 气凝胶能有效降低局部电流密度并延缓锂枝晶的形成,而亲锂银纳米线则能为锂的均匀沉积提供场所。轻质rGO-AgNW气凝胶作为锂金属的主体,可显著提高锂金属阳极的能量密度。
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浙江大学:基于石墨烯的可穿戴步态识别传感器系统,用于外骨骼机器人的应用
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。
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武汉工程大学《ACS AMI》:皱褶RGO/MWCNTs@NR复合材料的仿生电子皮肤,用于同步应变、压力和温度检测
在这项工作中,通过由高导电性CRGM组成的可拉伸离子基质机械感受器作为可拉伸电极,成功制造了一种仿生电子皮肤。为了实现较高的机电稳定性和拉伸性,将LBL自组装技术与界面共价工程策略相结合,制备了CRGM。因此,刚性RGO/MWCNTs导电涂层可以与NR基体形成连续的褶皱结构和坚固的界面,从而将导电涂层的拉伸变形转化为弯曲变形,从而在循环拉伸过程中实现较高的机电稳定性。
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韩国科学技术院《ECoMat》:激光诱导石墨烯在再生木材上形成绿色智能家具
这项技术有望为各种回收木制家具赋予智能功能,从而以简便、快速和经济高效的方式制造出经济实惠、高质量和具有生态意识的家具。这一成果解决了智能家具长期面临的回收难题,凸显了其将可持续性和便利性完美结合的能力。
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石河子大学《JPS》:杂原子掺杂多级多孔石墨烯,用于超高电容超级电容器
该策略利用三聚氰胺聚合产生的g-C3N4的约束效应作为第一自人工模板,并利用 Zn NPs 的挥发作为第二自人工模板。在热解过程中,g-C3N4的分解会释放出NH3气体,形成还原气氛,从而形成二维超薄结构并提高氮掺杂度。锚定在碳基体上的 Zn NPs 通过挥发过程促进了皱缩和分层多孔结构的形成。
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嘉兴大学《ACS APM》:干纺法制备石墨烯热响应双层复合纤维,用于可穿戴智能传感器
该传感器利用双金属片原理和两种材料的热膨胀性能差异,实现了灵敏的热变形能力。通过在石墨烯层中掺杂TiO2和 TiN,传感器可以对光刺激做出反应。通过化学还原石墨烯制备的还原氧化石墨烯(rGO)/PMMA 双层纤维热响应传感器具有快速响应能力。
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青岛科技大学《Chem. Asian J》:坚固石墨烯气凝胶,用于三维非对称超级电容器
二氧化锰和碳纳米管作为纳米垫圈,可防止石墨烯纳米片在收缩过程中自堆积。此外,高比容纳米垫圈还能显著提高 rGO 气凝胶电极的比能量密度。所制备的 rGO/MnO2//rGO/CNT三维ASC具有 216.15 F g-1 的高比质量电容,在3.5Ag-1 下具有 74 Wh kg-1 的高比质量能量密度,并且在 5Ag-1 下经过10,000次充放电循环后电容保持率仍高达 99.89%。利用基于rGO的气凝胶电极的坚固机械结构,采用榫卯结构设计,实现了3D ASC单元的多功能集成组装。
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比利时列日大学《Carbon》:CVD涂层碳干凝胶,用于钠离子电池
CVD 层在结核外表面显示出相对较大的石墨畴,完全掩盖了微孔,从而扩大适合储存 Na+的封闭微孔的体积。优化 CVD 涂层厚度和碳异凝胶结核尺寸,同时理解 Na+通过石墨状碳层的插入-析出过程,有望为钠离子电池负极用硬质碳的工程设计取得重大进展铺平道路。
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西安工程大学《Carbon》:蛋盒状MoS2/GO/SiOC陶瓷基复合材料,可加速超润滑在未来工业系统中的应用
研究报道了一种有效实现宏观低摩擦磨损的策略,利用光固化3D打印技术设计制备了仿蛋盒SiOC结构,将宏观接触面转化为微米点接触的集合,降低了滑动接触面积,同时借助MoS2/GO异质结的高层间滑移协同实现了干滑动条件下的宏观超低摩擦磨损。
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福建理工大学《Adv Sci》:由生物质基石墨烯聚合物薄膜制成的多功能执行器,用于智能手势识别和多模式自供电传感
本文设计了两种集成自供电传感功能的多功能致动器。一种是光驱动致动器,通过 PTE 效应实现自供电温度传感功能。在机器学习算法的辅助下,自供电仿生手可以实现智能手势识别,准确率高达 96.8%。另一种是集成了锌空气电池的湿度驱动执行器,可实现自供电湿度传感。
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南京理工大学《JMCA》:嵌入式3D打印石墨烯框架,用于电磁干扰屏蔽等
本文利用嵌入式三维打印技术结合冷冻干燥或毛细管干燥技术,成功构建了具有八叉桁架结构的 RGO 框架。该策略突破了现有DIW三维打印的一些局限,为三维石墨烯组件的结构设计和功能开发提供了宝贵的思路。
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郑州大学《Langmuir》:柔性网格石墨烯电热薄膜,用于管道/机翼去冰等
网格结构的设计使电热膜具有一定的整体透明度。可以通过石墨烯线之间的透明网格实时观察加热。石墨烯网格结构的电导率可以通过优化石墨烯线宽来调节。对于线宽为1575μm的柔性电热膜,在15V的外加电压下可以达到165°C的高温。柔性电热膜可以包裹在需要加热的器件表面,网格设计保证实时检测,在除冰、加热等领域展现出巨大的应用前景。
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《Nature》:堆叠石墨烯中奇怪的新电子行为让物理学家兴奋不已
在某些材料中,通常在温度接近绝对零度时,电阻会变得量子化。具体来说,这是材料的横向电阻造成的。(电流在与电流相同的方向(称为纵向电阻)和垂直方向(称为横向电阻)都会遇到阻力)。横向电阻的量化 “阶梯 “出现在电子电荷的整数倍处:1、2、3 等等。在另一种无序度较低的材料中,横向电阻甚至会在电子电荷的几分之一(例如 2/5、3/7 和 4/9)出现高原。之所以会出现这些高原值,是因为电子集体行动起来就像带有分数电荷的粒子–这就是分数量子霍尔效应(FQHE)的由来。