清华大学

  • 清华大学曲良体/程虎虎NC,AM两连发:机器学习增强型石墨烯水诱导发电及功能应用

    清华大学化学系曲良体/程虎虎及团队利用旋转冷冻工艺,制备了具有长程有序二维通道结构的石墨烯水诱导发电机(2D-WEG),将大规模二维孔道有序集成,通过与水相互作用直接产生电能。

    2022年11月14日
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  • 王宏伟/饶燏/彭海琳研发新型功能化石墨烯,改善冷冻电镜优势取向问题

    该研究合成了多种带有不同电荷性质基团(如氨基和磺酸根)的重氮盐分子,并利用这些重氮盐分子对CVD生长的石墨烯膜进行功能化修饰,进而获得带有不同电荷性质的石墨烯支撑膜。他们利用石蜡作为转移介质,将石墨烯支撑膜洁净转移到电镜载网上,用以冷冻电镜样品制备。

    2022年11月13日
    68300
  • 清华任天令团队《CRPS》:使用基于石墨烯的肌电-力学传感器的仿生双通道语音识别

    清华大学集成电路学院任天令教授团队研究根据语音的生成机制开发了一种基于石墨烯的融合肌电电极和力学传感器的双生物通道传感器(DGEMS)用于采集佩戴者说话时下颌部和喉部的肌电信号和力学信号,其中肌电电极和力学传感器均通过激光直写聚酰亚胺薄膜制备,石墨烯肌电电极比商业肌电电极具有更高的信噪比和更低的电极-皮肤阻抗,石墨烯力学传感器具有极高的稳定性,在千万次疲劳测试后依旧可以感知力学变化。

    2022年11月11日
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  • 对话清华大学王宏伟教授:冷冻电镜石墨烯载网的科研探索和技术转化

    石墨烯载网表现出三大优势:一是由于石墨烯薄到几乎透明,所以不管对于何种样品,石墨烯载网都会提供很好的支撑,并让样品保持非常高的自然状态;二是对于生物样品来说,石墨烯载网可以有效地避免生物大分子接触气液界面,从而使样品保持自然状态。三是石墨烯载网可以提高样品制备的成功率,虽然电子显微镜还是同样的电子显微镜,但由于石墨烯载网具有更低的背景噪音以及电子束诱导的样品漂移,让样品呈现更均匀分布等优势,有效提高了样品制备过程的可重复性,通过缩短样品制备过程中每个步骤的时间,石墨烯载网的应用大大提高了结构解析的效率。

    2022年11月11日
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  • 清华任天令团队《Infomat》:基于石墨烯的双功能声学换能器,用于机器学习辅助的人机界面

    总之,研究了基于石墨烯的机器学习辅助HRI双功能声学换能器。它通过柔性材料(麦克风和扬声器)表现出出色的双重功能,并作为耳朵和嘴巴应用于机器人。于机器学习,设计了多维语音识别和智能通信HRI,在训练数据集和测试数据集中的准确率分别高达99.66%和96.63%。GHRI提取语音内容、情感、身份特征,实现智能沟通和回复,实现无障碍聊天。此外,经济可行的材料和简单的制造程序使GHRI适合大规模生产,在机器人智能领域具有广阔的发展前景。

    2022年11月10日 科研进展
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  • 北航《ACS Nano》:锚定在石墨烯气凝胶上的TinO2n-1/MXene层状双功能催化剂,用于柔性高能Li-S电池

    综上所述,作者探索了基于3D Mo-Ti/Mx-GN电极、GPE和稳健的锂阳极设计生产灵活安全的可充电电池的可行性。Li-S电池可以同时实现高能量密度和安全性,这意味着实际应用的潜力。此外,坚固的锂阳极通过原位聚合和快速离子传输粘合在GPE中,以最大限度地提高界面兼容性和电池稳健性。3D Mo-Ti/Mx-GN电极、GPE和坚固的锂阳极相结合,具有良好的可靠性,赋予电池可逆的能量存储和输出,良好的温度适应性,以及在严格打击(机械损伤,过热,浸水和严重变形)下的安全性,意味着在柔性电化学储能器件中的实际应用。

    2022年11月7日 科研进展
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  • 热导率可调控的热智能材料:机理、材料与应用

    利用石墨烯复合纳米片作为悬浮颗粒,施加外电场,可实现热导率的可逆调控。使用纳米颗粒悬浮液作为热智能材料,响应速度快,在毫秒量级,能耗小,并且可以连续调节热导率的变化。

    2022年10月20日 科研进展
    58200
  • ACS Nano:理解石墨烯纺织品应变传感器拉伸响应的起源

    有鉴于此,清华大学任天令教授,杨轶副教授和田禾副教授(共同通讯作者)团队研究了具有明显NDR拉伸响应的石墨烯纺织品应变传感器,为机理研究提供了必要的研究平台。对单纤维束的开创性测量证实了亚几何尺度上NDR效应的存在。基于拉伸形貌的原位表征和测量结果,进行了定量行为分析,全面揭示了全范围拉伸电响应的起源。结果表明,产生NDR效应的主要因素是纤维在纤维束中的相对位移。基于神经脉冲样拉伸响应,进一步论证了纺织品应变传感器在阈值检测和近传感器信号处理方面的应用潜力。本文提出的NDR行为模型可以为可穿戴智能纺织品的设计和应用提供参考。

    2022年10月18日 科研进展
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  • 《ESM》二硫化钼/多孔石墨烯超纤维用于高电化学储能

    纤维型超级电容器(F-SCs)因其高充电能力、优异的可编织性和长寿命在未来的便携式电子和可穿戴行业中受到了极大的关注。但纤维电极的堆叠微/纳米结构和较差的法拉第活性严重限制了离子动态传输和氧化还原电荷存储,为低能量密度和实际应用带来障碍。

    2022年10月18日 科研进展
    65400
  • ACS Nano | 波长选择与偏振敏感的超材料-石墨烯单片集成太赫兹探测器

    研究人员创新地提出了一种超材料-石墨烯复合型器件,在单片结构上集成了太赫兹波的光强探测、波长选择与偏振敏感探测功能。利用超材料光学性质的超高设计自由度以及石墨烯中热载流子辅助光热电效应的超宽谱、电可控特性,器件在具有正交偏振的两个目标波长下表现出共振增强的太赫兹响应。基于该器件的多色成像和偏振分辨成像实验结果验证了通过片上集成系统实现多功能太赫兹感测的可行性。

    2022年9月29日 科研进展
    74600
  • 清华大学Tian-Ling Ren课题组–了解具有负微分电阻的石墨烯织物应变传感器中拉伸响应的起因

    结果表明,产生 NDR 效应的主要因素是织物束内纤维的相对位移。基于神经尖峰样拉伸响应,我们进一步展示了纺织品应变传感器在阈值检测和近传感器信号处理中的应用潜力。所提出的NDR行为模型将为可穿戴智能纺织品的设计和应用提供参考。

    2022年9月27日 科研进展
    62300
  • 清华大学《ACS Nano》:具有波长和偏振选择性的单片超材料集成石墨烯太赫兹光电探测器

    利用超材料光学特性的超高设计自由度和电控热载流子辅助光热电效应石墨烯,该检测器在两个具有正交偏振的特定目标波长处显示出共振增强的光响应。作者展示了它在没有先进光学元件的单芯片平台上进行光谱选择性和偏振分辨成像的多功能能力。该方法有利于多功能、紧凑和低成本的太赫兹传感器的未来发展。

    2022年9月26日 科研进展
    78300
  • ACS Nano | 具有负微分电阻特性的石墨烯织物应变传感器拉伸响应成因

    近期,清华大学任天令教授在ACS Nano上发表了石墨烯织物负微分电阻响应机理研究。团队以一款典型的具有明显NDR拉伸响应的石墨烯织物应变传感器为研究对象,表征了石墨烯织物从拉伸直至断裂完整的拉伸电阻变化。拉伸过程的电阻变化表明该传感器存在至少两种响应机制:石墨烯纳米片在纺织品表面形成堆叠的导电层(图2中的film);织物纤维内部浸染的石墨烯构成了织物的本征电阻,随纺织品纤维结构的变形而改变(图2中的fiber)。两者一同构成了石墨烯织物的电阻值。

    2022年9月24日 科研进展
    75400
  • 清华任天令《ACS nano》​石墨烯纺织应变传感器

    基于纺织基材的柔性应变传感器具有天然的柔韧性、高灵敏度和宽范围的拉伸响应。然而,纺织品复杂且各向异性的子结构导致负差分电阻 (NDR) 响应,缺乏对机制的更深入了解。因此,我们检测了具有显着 NDR 拉伸响应的石墨烯纺织应变传感器,为机理研究提供了必要的研究平台。单纤维束的开创性测量证实了 NDR 效应在亚几何尺度上的存在。基于拉伸形态和测量的原位表征,我们进行了定量行为分析,全面揭示了全范围拉伸电响应的起源。结果表明,产生 NDR 效应的主要因素是织物束内纤维的相对位移。基于神经尖峰样拉伸响应,我们进一步展示了纺织品应变传感器在阈值检测和近传感器信号处理中的应用潜力。所提出的NDR行为模型将为可穿戴智能纺织品的设计和应用提供参考。

    2022年9月14日 科研进展
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  • 清华大学王晓工教授团队:影响氧化石墨烯分散液流变行为的重要因素及群体平衡动力学分析

    本文详细研究了氧化石墨烯(GO)分散液的流变行为。通过稳态、动态等流变实验以及理论分析,研究了氧化石墨烯(GO)分散液流变行为和水分散液从粘弹性液体到凝胶态的转变。利用DLVO理论,探讨了GO片之间的范德华作用力以及双电层排斥作用的相互关系对流变性能的影响。通过群体平衡模型(PBE)分析了GO分散液的屈服应力与体积分数的正相关关系。同时,通过蠕变和松弛实验发现,高浓度的GO分散液中结构变化及流变行为在很多方面与高聚物相似。上述研究结果为深入研究复杂的GO分散体系提供理论支撑和实验依据。

    2022年9月14日 科研进展
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