浙江大学

系统阐述了多功能纳米复合纤维的发展现状及未来趋势。文章重点介绍了高分子基纳米复合纤维的六大功能：高力学强度、电磁屏蔽与阻燃、导电导热性、远红外/负离子发生与发电、能源储存、湿度及化学传感；总结了不同功能纤维的设计思路、制备方法和应用场景，提出了现有纳米复合纤维面临的挑战和未来的发展方向。

探究了二维大分子在相分离过程中聚集的热力学机理和动力学特征，提出“随机落叶 Random Falling Leaves”模型描述了二维分子聚集动力学规律。基于传统的Flory溶液理论，揭示了不良溶剂比例控制的氧化石墨烯临界聚沉现象，构建了“随机落叶 Random Falling Leaves” 动力学数学模型，理论推断并实验验证了二维大分子聚集体尺寸与不良溶剂含量呈现指数关系。有趣的是，二维分子微观的聚集动力学过程与日常“无边落木萧萧下”的诗意场景不谋而合，同时符合一种数学规律。

由于超薄硅光子平台增强了光-石墨烯相互作用，石墨烯中的光学非线性吸收大大增强，对于2μm长的调制器，每脉冲饱和阈值为0.9pJ，调制深度达到>50dB。测得的调制效率高达 0.052dB μm−1.此外，所提出的全光调制器有可能在数百千兆赫的带宽下工作。目前石墨烯在超薄硅光子波导上的混合集成为片上超快和高能效全光信息处理的应用铺平了道路。

这种近乎固态的塑料膨胀工艺使纺织品中的石墨烯保持了较高的结构有序性和可控密度，并在密度为 0.4gcm-3 时表现出创纪录的高达103MPa的抗拉强度和高达1.06×104S m-1 的导电性。GAF 纺织品具有113MPa的高强度、多种电学和热学功能以及高孔隙率，可作为更多功能材料。塑料膨胀法为制造各种气凝胶纤维纺织品提供了一种通用策略，为其现实应用铺平了道路。

微球中丰富的2D/2D/0D/0D插层异质结提供了高密度的极化电荷，同时产生了丰富的极化位点。通过调整石墨烯和MXene在前驱体中的比例，结构单元中二维材料的插层周期可以被精确地设计，这可促进可调节的界面电荷积累行为和极化特性。并通过CST建立不同插层模型验证了插层调控对于界面极化损耗的增强。在5wt%的低填充物负载下，极化损耗率超过70%，最小反射损耗可以达到-67.4dB。

浙江大学秦发祥研究员团队和尹俊研究员团队通过调控氧化石墨烯片层结构，分析各个基团对分散液流变性能与均匀性的影响（图2），得出制备3D打印墨水最适的氧化石墨烯片层分子结构。

该项工作提供了一种先进的石墨烯基TIM，具有优异的环境适应性和抗疲劳性能，扩大了其在极端环境中的应用，如高超声速飞行器、高通量卫星和大功率雷达系统。

总之，DIW方法已被用于实现基于石墨烯的柔性传感器，其GSCA用于可穿戴和气流监测。研究证明，GSCA是精确监测脉搏、呼吸等。传感器还可以根据一次刺激下的峰值数区分瞬态压力和稳压。最后，DIW打印的CAGS已被证明能够识别气流耦合剂应用的气流强度和方向。

研究通过调节氧官能团来配制可打印氧化石墨烯（GO）墨水，这使得可以打印具有70µm超高打印分辨率的自立式3D氧化石墨烯气凝胶微晶格（GOAL）。然后将减少的GOAL（RGOAL）粘贴到胶带上，作为一种简单而大规模的策略，以使其功能适应目标应用。

基于剪切智造术制备的大尺寸氧化石墨液晶具有高达0.82的取向度和慢松弛特征，展现出规模制备优势。基于高取向液晶制备的石墨阵列为聚合物基质提供了高效声子传输通道，极大降低了声子散射并弱化片层/聚合物界面热阻。石墨阵列基热界面材料展现出94 W m-1 K-1的导热率，超过金属热界面材料-铟(81 W m-1 K-1)15%。

综上所述，与与乙醇插层的GOP相比，插入低聚物使GOP的塑性提高了100%以上，这源于临界层间距离处的活化片材迁移率和GO层之间的强内摩擦。这项工作不仅可以增强对GO组件中塑性性质的理解，还可以指导为未来工业应用的高性能GP的制备。