科研进展
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西北工业大学自动化学院博士中期答辩(叶飞)
本课题以湿法纺丝制备石墨烯纤维为出发点,围绕石墨烯纤维的高性能化、功能化,全面提高石墨烯纤维综合性能这一主题,通过优化氧化石墨烯和石墨烯纤维的制备工艺,调整纺丝参数,实现了石墨烯纤维的高度有序排列和结构功能的快速优化;利用纤维材料易于操控的优势,以硅橡胶为基底,通过改变纤维间距、数量和构筑夹层等方式制备出一系列周期排布的复合材料,并将其用于轨道交通车辆轻量化方面,为进一步实现高性能石墨烯纤维及其复合材料的低成本批量制备和在交通运输工程领域的应用提供理论依据和技术支撑。
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加州大学JACS:[3]三角烯石墨烯纳米带的表面区域选择性合成!
研究中,利用[3]triangulene在团状超晶格中的组装演示了合理的带工程。通过形成五元环的方式,促进了不同的[3]triangulene之间的杂化,从而在金表面形成了窄带隙,产生了类似于SSH模型的拓扑边界态。
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广东工业大学林文静团队Compo.Part B-Eng中空SiO2光子晶体-石墨烯量子点复合材料的制备及其在多级智能防伪中的应用
这种材料由中空的二氧化硅(SiO2)光子晶体和含有聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)水凝胶的石墨烯量子点组成。通过精确调控光子晶体的厚度和结构,研究团队实现了对荧光的精确调控,并开发出了具有多级防伪功能的验证模式。
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石墨烯-半导体混合光电探测器的发展历程
该研究首先探讨了这些探测器不同配置背后的基本思想,并提供了典型设备的相关信息。研究最后概述了未来石墨烯-半导体混合光探测器发展的潜在途径。
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可穿戴的光探测器!Advanced Materials
剑桥大学A. C. Ferrari等结合了层状石墨烯和光活性钙钛矿制备纤维型光探测器。
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量子效应让电子静止时也能超导
在这项工作中,研究人员研究了扭曲双层石墨烯超导性的原因。目前的超导理论,即Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论,无法解释在远高于绝对零度的温度下超导的材料。这是物理学中一个巨大的未解难题。扭曲双层石墨烯具有超导性,其电子速度非常慢,这表明科学家需要修改 BCS 方程。方程必须包括量子电子所在空间的几何形状。这一发现为寻找高温超导材料提供了新方向。这些超导体将实现重要的实际应用,例如几乎不损失电能的输电线。
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Analytical Chemistry:升级版点亮型生物检测平台:熵驱动催化电路操纵氧化石墨烯表面新型DNA银纳米簇的构型转化
以氧化石墨烯(GO)作为荧光猝灭剂,进一步降低暗DNA-Ag NCs自身的背景荧光,利用熵驱动催化电路(EDCC)精准调控GO表面DNA-AG NCs由吸附到解吸的构型转变,构建了一种升级版点亮型生物检测平台(EDCC-Ag NCs/GO),实现了DNA-Ag NCs由“关”到“开”的高对比度荧光转化。
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提高2.44倍,垂直石墨烯结构散热新突破!
在这项工作中,基于垂直石墨烯单体(VGMs)内银浆的体积收缩,实现了超高kt (738.6 W/mK)和低r接触(29.2 Kmm2/W)的TIMs。出色的kt来自垂直排列的石墨烯薄膜(GFs),具有出色的面内导热性。此外,GF之间的银浆加热后会收缩,导致GF软端暴露,形成可变形的表面,从而实现r接触的显著降低。此外,受益于GFs的高面内导热系数,所得VGM TIMs在热管理测试中显示出优越的散热效率,分别比Cu和最先进的商用TIMs高66.7%和143.9%。与最先进的TIMs相比,VGM TIMs的散热效率提高了~2.44倍。
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韩国浦项科技大学ACS Appl. Electr. Mater.通过机器学习优化的石墨烯射频场效应晶体管性能提升研究
通过结合石墨烯的伪光学特性和机器学习技术,研究团队不仅在保持电子迁移率的同时成功地引入了传输隙,而且还显著提高了射频性能和漏极电流饱和度。这一方法不仅适用于射频GFET设计,还可以扩展到各种设计目标,包括逻辑器件和非线性器件。此外,通过训练DNN来优化开关比,该方法还可用于设计改进的开关GFET。
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学术界有个特别不好的现象:田忌赛马。
他们会拿某个材料最强的一面,比如石墨烯的迁移率,来和硅比,然后说你看硅真菜,未来是石墨烯的。
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先进材料技术AMT:全水性纳米结构硫醇-烯/还原氧化石墨烯湿度传感器:具有卓越选择性的环境友好型创新传感材料
该研究通过一种稳健的全水性原位微型乳液聚合方法,成功制备了具有杰出选择性的湿度传感器。这种方法不仅减少了对环境的负面影响,而且所选用的硫醇-烯聚合物和含量在0.2-1.0 wt%范围内的rGO,展示了在湿度暴露下的高耐水性和半结晶特性,有助于防止早期分层。
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中山大学余树东AFM:激光诱导石墨烯/CuO用于太阳能界面蒸发
本研究聚焦于开发一种石墨烯-CuO亲水性复合材料,通过简单的激光诱导方法直接在涂有CuCl2的聚酰亚胺薄膜上进行合成。复合材料的增强亲水性和分级结构形态显著提高了其输水性能,在1个太阳光照下,蒸发速率达到2.54 kg m-2h-1,蒸发效率高达91.1%。此外,该材料还展示了出色的海水淡化能力。
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Macromol. Mater. Eng.:CO2衍生碳焦耳加热高效转化石墨烯
研究团队还探索了将AmoC与废弃塑料混合,通过FJH技术制备FG的可能性,旨在实现废弃物的高值化利用。制备出的FG作为增强添加剂,被成功应用于环氧树脂和不饱和聚酯树脂等复合材料中,显著提高了材料的杨氏模量和硬度。此外,生命周期评估显示,添加FG的复合材料在减少CO2排放、节约水资源和降低能耗方面具有显著优势。这一研究为CO2的捕集、固定和利用提供了新的技术途径,同时也为废弃塑料的高值化利用开辟了新的道路。
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昆明理工大学、中科院金属研究所–基于三维互联石墨烯网络的高性能氧电极,用于可充电锌-空电池
通过在镍泡沫上催化生长石墨烯泡沫,然后在石墨烯泡沫的孔隙中填充还原氧化石墨烯,制备出具有快速质量和电子传输能力的三维互连石墨烯网络。
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石墨烯 | 石墨烯中无质量Dirac费米子的二维气体
作者重点介绍了“理想”(单层)石墨烯的物理学,它具有不同的电子结构,并表现出与超薄石墨膜(最近研究了其材料特性的半金属)甚至仅由两层石墨烯组成的其他器件(见下文)的特性有质的不同。