激光诱导

目前，激光诱导聚合物的石墨化是制备由石墨烯组成的导电结构的一种有效的合成方法，通常被称为激光诱导石墨烯(LIG)。通过简单地扫描激光束，这种导电结构可以直接在具有微米尺度分辨率的柔性聚合物上形成，从而可以快速制造柔性电子设备。当前各种聚合物前驱体已经被发现。其中，聚酰亚胺(PI)衍生的LIGs由于其相对较高的导电性而被广泛研究用于电子应用。最近的研究表明，使用飞秒激光脉冲可以从聚合物前驱体中得到高结晶、少层的石墨烯。比如，利用生物质和聚二甲基硅氧烷(PDMS)等前体就可以得到具有高电导率的LIG。

综上所述，本文利用开发的紫外超快激光诱导和活化技术，在空气环境中一步原位制备出高比表面积、少量杂原子掺杂、超亲水、微孔的少层活化LIAG薄膜。

华南理工大学 谢颖熙副教授团队在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊发表论文，研究受指纹的启发，在聚酰亚胺 (PI) 薄膜上一步制备具有指纹结构的激光诱导石墨烯 (LIG)，并将其转移到 Ecoflex 基板中以组装电阻应变传感器。

可穿戴电子设备需要轻质且可拉伸的电磁干扰屏蔽材料。清华大学任天令教授课题组报道了一种由叠层石墨烯薄膜和多孔石墨烯泡沫组成的三明治型的石墨烯护甲，用于人体电磁干扰屏蔽和运动监测。

总之，开发了一种创新方法来使用超短激光脉冲在落叶上制造任意导电石墨烯微图案。虽然传统的连续波和长脉冲激光器在薄型和热敏基板上生产LIG方面面临重大挑战，但超短脉冲激光器可以成为下一个先进的加工工具，用于从绿色可穿戴电子、智能家居和物联网的任意碳前体制备LIG微电极。

三维石墨烯是构建超级电容器电极材料的有效材料，因为与其他导电材料相比，它具有高比表面积、低密度、高导电性和优异的电化学稳定性。三维结构对电极材料电容的直接贡献是很积极的，主要是因为它只改变了电极材料的形貌和大孔结构。三维形貌和大孔结构对电极材料性能的影响较弱，三维结构对电容性能起到了基础的作用。具有微孔和介孔结构的分级多孔三维石墨烯具有更大的比表面积、更高的边缘活性和更好的电容性能。尽管超级电容器的三维形貌和大孔结构对电极材料性能的影响是有限的，但是异原子掺杂可以引起三维石墨烯材料性能的根本改变和提高。

飞秒激光诱导的选择性蚀刻工艺用于制造定制的微结构，确保最小但有效的激光-Gf 相互作用，并具有优异的表面条件以抑制吸收和散射损失。 通过基于空间扩散的原子碳喷涂工艺制备Conformal Gf，即使在微结构的复杂表面上也能均匀地合成纳米晶体。来自 Gf 可饱和吸收器的高能脉冲演示突出了其简单、过程高效、可调节和稳健的性能。由此产生的双曲线正割脉冲分别显示高达 13.2 nJ 和 20.17 kW 的单个脉冲能量和峰值功率。

三维石墨烯是构建超级电容器电极材料的有效材料，因为与其他导电材料相比，它具有高比表面积、低密度、高导电性和优异的电化学稳定性。三维结构对电极材料电容的直接贡献是有限的，主要是因为它只改变了电极材料的形貌和大孔结构。三维形貌和大孔结构对电极材料性能的影响较弱，三维结构对电容性能起辅助和基础作用。具有微孔和介孔结构的分级多孔三维石墨烯具有更大的比表面积、更高的边缘活性和更好的电容性能。超级电容器的三维形貌和大孔结构对电极材料性能的影响是有限的。异原子掺杂可以引起三维石墨烯材料性能的根本改变和提高。

本综述总结了过去五年在二维材料领域的重要进展，具体到以下几个部分：合成方法、性质、潜在应用和理论计算/模拟。虽然进展显著，但仍存在以下诸多挑战: