科研进展

在这篇小型评论中，我们试图重点介绍这一充满活力的领域的一些最新进展，特别关注二维材料和相关异质结构中铁电性调节的超导性和能带拓扑。

Luis Montero教授以“How are molecular excitons and what can we learn from the representation of their electronic maps?”为题，向大家介绍了激子对理解没有净电荷转移材料的能量传输的至关重要性，及将库仑相互作用和交换相互作用结合起来，以准确描述激子行为的重要性。此外，他在报告中还阐述了单重态激子分裂，以及分子激子将理论模型与能源相关技术中的实际应用联系起来等内容。

阐明了高温退火过程中的生长机制，从而产生具有出色均匀性、理想晶体质量的晶圆级石墨烯图案，并通过消除含氧树脂中挥发物的释放来精确控制层数。该生长策略能够制造基于石墨烯/n-AlGaN 异质结的 2 英寸光电人工突触器件阵列，该阵列模拟生物突触的关键功能，包括短期可塑性、长期可塑性和尖峰速率依赖性可塑性。此外，人脑中视觉学习的模仿归因于兴奋性和抑制性突触后电流的调节，遵循在记忆形成之前优先考虑初始识别的学习规则。长期记忆的持续时间达到 10 分钟。图案化石墨烯的原位生长策略代表了制造人工神经形态系统基础硬件的新颖性。

团队展示了一种可穿戴、可快速制造、增强稳定性的闭环贴片，用于糖尿病管理。团队制备了石墨烯-PB墨水，并将其沉积在微针上，以用作工作电极和参比/对电极，使该过程能够快速、廉价且适合大规模生产。

电刺激有望增强神经干细胞的神经元分化，以治疗创伤性脑损伤。然而，一旦干细胞离开刺激材料并在移植后迁移，对它们的电刺激就会减少。在这项研究中，团队用无线电纳米贴片包裹干细胞，即导电石墨烯纳米片。植入纳米贴片包裹的干细胞，并暴露于旋转磁场30分钟/天的脑损伤雄性小鼠，在28天内表现出脑组织、行为和认知的显著恢复。

该研究开发了一种通过3D打印技术制造的富含氧空位的钾铵钒酸盐（KNVOv）/还原氧化石墨烯（rGO）微格气凝胶正极材料，展示了其在钾离子电池中的优异性能。研究表明，这种3D打印的KNVOv/rGO电极在50 mA g−1的电流密度下经过200次循环后保持了109.3 mAh g−1的高放电容量，并且在500 mA g−1的高电流密度下经过2000次循环后仍然保持了75.8 mAh g−1的放电容量。

本研究开发了一种新型的电化学生物传感器，利用特异性单链DNA (ssDNA)修饰金(Au)传感栅极，结合液栅石墨烯晶体管(SGGT)，实现了对金黄色葡萄球菌的无扩增和无标记的快速检测。

氧化石墨烯是一种有效的支架表面改性剂，其在骨组织工程领域中具有广阔的应用前景。然而，氧化石墨烯对破骨细胞和血管生成之间相互作用的影响目前仍不明确。有鉴于此，南方医科大学邵龙泉教授建立了大鼠颅骨缺损模型，并利用电化学衍生的纳米氧化石墨烯(ENGO)水凝胶进行治疗。