郭万林
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郭万林:用一滴水“装下一个时代”
“既然将石墨烯从水中拿出时会产生这样显著的电压,如果反复把它放入水中再拿出来,不就能反复生电?那如果水面沿石墨烯上下波动呢?”郭万林让学生进行波动实验。结果发现,只要气液界面沿石墨烯运动,电压就会产生。
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国家科学技术奖励大会|郭万林院士:从水获电,开创绿色可持续发展新途径
水伏效应的发现源自一次偶然的实验现象,郭老师带着我们在实验中敏锐地关注到了石墨烯薄膜进出水溶液时其两端意外产生的电压信号。水伏效应为提升人类消纳利用太阳光热提供了新的科学途径。发电方式从“拖曳势”的滴水发电再到“波动势”的波浪发电再到水自然蒸发发电的“蒸发势”,发电材料从石墨烯到其他更为广泛的材料,“从水中甚至空中取电”已不再是“异想天开”,一个“从0到1”的生动阐释。
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前沿院新型石墨烯电双层晶体管工作发表于Adv. Funct. Mater.
南京航空航天大学郭万林院士团队刘衍朋教授课题组开发出一种高品质石墨烯/磷烯双栅极晶体管(electric double-layer transistor),详细研究了石墨烯电双层晶体管的输运特性,对比微观能谱,构造了电双层晶体管的场效应模型,并观察到了电荷转移量子霍尔效应,不仅为晶体管设计提供了新路径,也为介电材料选择打开了新视野。
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Nano Res.[碳]│南京航空航天大学郭万林院士团队:超薄石墨烯/磷烯异质结构中的赝铁电效应
南京航空航天大学国际前沿科学研究院郭万林院士团队通过第一性原理计算揭示了超薄石墨烯/磷烯(G/BP)异质结构中的赝铁电现象。提出了一种激子相关的机制,类铁电滞回线可以用G/BP异质结构中依赖于外场指向的双极性和各向异性的协同作用来解释。赝铁电行为将有助于解释基于G/BP器件的实验结果,并探索其在记忆或突触器件中的应用。
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Adv. Funct. Mater.:三维石墨烯材料的室温庞弹卡效应
该研究团队通过大尺度的分子动力学模拟与热力学分析相结合的方法,系统研究了实验可制备的三维石墨烯架构中的可逆弹卡效应,并且计算了其弹卡强度与制冷效率。他们发现对于典型的三维石墨烯框架结构,在室温附近0.7 GPa的压力下,评估的绝热温度变化可以高达155 K,弹卡强度|ΔT|/|Δσ|为300 K GPa-1,制冷效率COP高达44。
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南航 郭万林&仇虎团队《ACS Nano》:综述-石墨烯和其他2D材料纳米孔:测序十年之旅
在这篇综述中,南京航空航天大学郭万林&仇虎团队研究讨论了利用二维材料构建的纳米孔进行DNA传感的实验和计算研究的关键进展。重点关注离子电流和横向电流测量方案。一步分析了2D材料纳米孔向DNA测序发展的挑战,重点是降低噪音水平,减缓DNA易位,并抑制孔内的DNA波动。最后,概述了未来的研究方向,这些方向可能加快2D材料纳米孔DNA测序概念验证的出现。
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在晶圆级绝缘衬底上直接生长高品质石墨烯,并制成高性能水伏发电器件 | NSR
制备决定未来,石墨烯要真正走向应用,在介电衬底上直接生长高品质石墨烯至关重要。然而,由于缺乏衬底的催化活性,直接生长的石墨烯往往存在结晶品质低、缺陷多、层数均匀性差等问题,晶圆级绝缘衬底上石墨烯的直接生长仍存在巨大挑战。远程金属催化等传统金属催化方法存在无法放大、金属残留等问题。
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SCMs|郭万林院士团队:在石墨烯上拖动离子液滴发电的机理
最近的实验表明,在聚合物支撑的石墨烯上移动水滴可以在石墨烯中产生电压。近日,南京航空航天大学郭万林院士团队在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文,揭示了在石墨烯上拖动离子液滴发电的机理。
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南航 郭万林&仇虎团队 Adv. Mater.综述: 石墨炔用于海水淡化和气体分离
文中讨论了多种石墨炔用于海水淡化和气体分离等应用的最新研究进展,显示石墨炔膜具有远超商业膜的高渗透性和高选择性。随后分析了石墨炔膜领域的未来发展挑战,包括石墨炔材料的高质量可控制备、石墨炔膜的机械性能提升及膜分离性能的准确表征等。最后,重点讨论了本领域未来值得努力的研究方向,以期推动石墨炔等二维多孔膜从实验室走向工业应用。
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石墨烯表面有海水运动会产生电压
近日,南京航空航天大学纳米科学研究所所长郭万林教授及其团队利用石墨烯二维原子晶体的优异性质,发现石墨烯与流体界面耦合时产生电势的新动电效应。他们称其为“波动势”,并展示了利用这种效应产生电能的技术。该研究突破了人们两百多年以来对固液界面经典动电理论的传统认识,为将石墨烯二维材料推向日常应用创造了新的空间。
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石墨烯表面有海水运动会产生电压 可产生10微安电流
在常压下,当海水等普通含有离子的液体表面沿石墨烯表面运动时,也会在石墨烯中产生沿液面运动方向的电压。研究者将一片和尺子大小(20平方厘米)的石墨烯薄片插入常见的离子溶液时,可以产生大约0.1伏的电压或10微安的电流。