罗斯达

本文通过焦耳加热技术处理激光诱导石墨烯（LIG）制备了具有优异电容性能的微超级电容器（MSCs），即J-LIGP-MSCs。通过四步法：激光转化、原位焦耳加热、激光图案化切割和MSCs组装，实现了J-LIGP-MSCs的制备。利用CO2激光器处理商用PI纸，通过调整激光参数直接转化LIGP，进而通过焦耳加热改善其电导率和亲水性，最终通过激光切割成形并组装成电容器。

该方法利用激光诱导石墨烯技术制备得到大尺寸的石墨烯纸。以石墨烯纸为基础层，聚氨酯膜为芯条胶，通过结构预设计对聚氨酯膜进行切割，并将其嵌入到相邻的两张石墨烯纸之间。通过层压工艺，聚氨酯膜对相邻石墨烯纸的特定位置进行粘接；伴随着石墨烯纸的非粘接界面稳定拓展，形成蜂窝构型。经过树脂浸渍固化，得到蜂窝结构。在蜂窝结构的上下表面附加蒙皮，形成三明治蜂窝结构。在此工艺中，结构的预设计对蜂窝结构的定制化制备至关重要。

通过微尺寸晶片和 PDMS 印章，我们成功地合成了具有可控微纳图案的μPI和μLIG。通过调节 PAA 的浓度（4-8 wt%），由于 PAA 在微条纹阵列上的累积和浓缩，微图案的特征尺寸可从宽度 5.36 μm 逐渐增加到 22.44 μm，高度从 69.81 nm 增加到 187.39 nm，从而制造出各种可调微纳尺寸的图案结构。同时，作为激光能量输入的关键变量，通过散焦水平和激光功率调整的激光通量在微图案中发挥了关键作用，从而实现了高度（5.72 – 48.61 μm）和薄片电阻（634.1 – 1.9 kΩ/sq）的可控，有利于微型电子器件的发展。

优化铅含量的制备方法为金属化合物修饰LIG的制备提供了一个简便、快速和经济高效的范例，尤其适用于强力储能电极的制备。

本研究创新地提出一种基于数字化激光加工的石墨烯增材制造技术（LIG-AM），实现了多自由形态宏观石墨烯的定制化制备，提供了智能材料与高强度材料选区结合的同步增材制造新思路，可为未来智能高端装备的选区功能化同步制造带来指导意义。

综上所述，本文展示了一种全新的LIG-AM方案，在不引入额外粘合剂、模板和催化剂的情况下，形成具有自由结构的块状3D石墨烯。凭借卓越的加工优势，一系列支持LIG-AM的智能设备/结构，特别是支持LIG-AM-的飞机机翼截面模型，成功打印并展示了其多功能特性，以满足潜在的多场景应用需求。

最近，北京航空航天大学罗斯达教授创新性地提出利用激光失焦辐照结合化学改性工艺快速制备浸润性可调的功能表面，获得了对多种液体均能实现从超亲到超疏液性连续调控的宏观石墨烯材料。