张锦

北京大学张锦团队与合作者共同开发了基于AI技术的纳米碳材料智能合成平台Carbon Copilot（CARCO），它集成了语言模型、自动化实验装备和数据驱动的机器学习模型，探索纳米碳材料研究的范式变革。

综上所述，本研究设计了一个冷壁PECVD系统，该系统不仅可以通过耦合电场使VG垂直于底物生长，而且可以在低温下生长。此外，VG涂层Ti纤维作为FSEC电极表现出超快的速率性能和良好的电容性能。FSECs在120 Hz下具有良好的CV值和相角，具有任意的交流滤波性能，优于大多数已报道的光纤基电化学电容器。这项工作证明了VG在可穿戴电子设备中用于光纤电极的巨大潜力。

论文首先回顾了过去二十年湿纺碳纳米管纤维的发展历程。从碳纳米管纤维首次通过湿法技术制备以来，经历了表面活性剂、生物质分子、超强质子酸等多种分散体系，纤维的纺丝及后处理工艺也在不断优化。论文涵盖了碳纳米管纤维湿纺整体技术路线，碳纳米管分散机理，纤维凝固过程，以及后处理工艺。

目前，研究仅限于实验室的小规模制备。如果能够实现规模化准备，多功能应用前景将得到更好的实现。因此，所提出的异质结构碳纳米复合薄膜被证明具有用于下一代轻质、耐高温和弹性导向的形状转换材料的前景，适用于先进的航空航天应用。

团队设计了一次超声和二次剪切分散的多级分散方法，保证了石墨烯粉体的单片分散和石墨烯/芳纶聚合液的可纺性。实验结果表明此种高结晶度、亚微米尺寸的石墨烯可以有效改善芳纶纤维内部的缺陷，实现整体结构优化。此外，石墨烯的加入同样可以改善芳纶纤维的断裂行为，有效抑制了芳纶纤维断裂时的劈裂。

短胺化单壁碳纳米管通过影响单壁碳纳米管周围杂环芳纶链的结构来提高结晶度和取向度，原位聚合增加了单壁碳纳米管之间的界面相互作用，促进应力传递，抑制应变局部化。这两种作用是强度和韧性同时提高的原因。

石墨烯的引入可以有效阻碍碳纳米管管束间的滑移，提高载荷传递，赋予纤维优异的力学性能。此外，石墨烯桥接相邻碳纳米管，促进导电通路的形成，提升纤维的电导率。纤维的拉伸强度为4.7 GPa，电导率达到2.7 MS/m，且具有良好的柔性和电热性能（3 V电压下，加热速率高达1022 °C/s）。

本文首先综述了烯碳材料改性有机高性能纤维的制备方式，包括烯碳材料的分散与功能化、烯碳材料对有机高性能纤维的改性方法，阐述了烯碳材料改性有机高性能纤维的力、电、热学等性能以及烯碳材料的增强机理，进而总结了烯碳材料改性有机高性能纤维的应用，并对其现存的挑战和未来的发展做出展望。

本文系统综述了以碳纳米管和石墨烯为代表的烯碳材料在人工肌肉领域的应用进展。分别从一维纤维和二维薄膜的烯碳人工肌肉宏观表现形态出发，介绍了既作为结构材料，又提供了响应、驱动功能的烯碳材料在人工肌肉中的应用；从机电性能、可编程的响应形变以及传感功能三个方向，介绍了烯碳材料作为增强赋能相在人工肌肉材料中的功能性应用。最后总结并展望了基于烯碳材料人工肌肉面临的机遇与挑战。