开发高效、稳定且经济实惠的双功能电催化剂(尤其是基于地球丰度元素的催化剂)对可充电锌空气电池(ZABs)的进步与大规模应用至关重要。
近日,华中科技大学机械学院/智能制造装备与技术全国重点实验室黄永安教授在Nature旗下国际光学顶尖期刊《Light: Science & Applications》上发表题为“Gradient-graphene-enabled directional photothermal regulation for self-aligned laser transfer printing(基于梯度石墨烯定向光热调控策略的自对准激光转印技术)”。该研究创新性地提出并实现了一种基于“热导率梯度碳层”的自对准激光转印技术(Self-aligned Laser Transfer, SALT),攻克了传统激光转印技术的光斑与芯片的对准偏差导致芯片转移误差的难题,为阵列化微纳器件异质集成提供了全新的解决方案。
日益加剧的电磁污染迫切需要高度灵活且易于制备的高性能电磁波吸收(EMA)材料。为此,本文,燕山大学Fusheng Wen、 Congpu Mu 等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Porous ANFs/GNs Composites Prepared by Direct Ink Writing 3D Printing for Superior Electromagnetic Wave Absorption”的论文,研究提出一种通过直接墨水书写(DIW)三维打印技术制备的多孔芳纶纳米纤维/石墨烯纳米片(ANFs/GNs)复合材料。
尽管石墨烯具有超高面内热导率(κ≈5300 W·m?¹·K?¹),但厚石墨烯薄膜因层间声子耦合和缺陷散射,其热导率通常会急剧降低(<1300 W·m?¹·K?¹),性能逊于商用热解石墨片(PGS)。此外,热解产生的层间空隙会破坏机械完整性与层间连接性。本文,杭州电子科技大学 周阳辛 研究员、Qiaolan Fan等研究人员在《ADVANCED MATERIALS TECHNOLOGIES》期刊发表名为“Graphene Film Rolls With Superior Thermal Conductivity and Electromagnetic Interference Shielding Capabilities”的论文,研究提出一种工业级制造平台,通过协同整合可控涂覆、热退火、原位真空脱气及卷对卷机械压延工艺,成功制备出无空隙石墨烯薄膜卷材(GFR,厚度19-211微米)。
垂直有机场效应晶体管(VOFET)因其固有的短沟道设计而备受关注,该设计可实现高频操作、低功耗及高电流密度驱动能力。然而,传统源极电极与溶液加工有机半导体之间的相容性问题,严重制约了VOFET的大规模集成与性能提升。
石墨烯凭借其卓越的光学透明度、机械性能及在强极紫外辐射下的热稳定性,成为新一代极紫外(EUV)掩模薄膜的理想材料。然而,在大规模精确控制其厚度及防止氢自由基诱导降解方面仍存在挑战。本文,韩国首尔大学Yun Sung Woo、 Byoung-Hee Hong等研究人员在《ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS》期刊发表名为“Multilayered Composite Membranes Based on Layer-by-Layer Stacked Graphene Films for Ultraviolet Pellicle Applications”的论文,研究开发出具有保护性封顶层的多层石墨烯复合材料,实现了纳米级厚度控制。
日本名古屋工业大学的Katsuyoshi Ikeda研究团队报道了一种基于质子隧穿效应的电化学新方法,可实现化学气相沉积(CVD)制备的单层石墨烯从铜(Cu)催化基底上快速剥离。该研究首先通过动力学分析和同位素效应,直接证明了石墨烯在电化学电势下的质子渗透主要源于量子隧穿效应,而非通过缺陷的经典热扩散。利用这一机理,研究团队开发了一种使用质子导体Nafion作为支撑层的电化学剥离技术,仅需10秒即可完成石墨烯剥离,且铜基底可重复用于CVD生长,克服了传统化学蚀刻法耗时数小时、消耗基底的限制。
类皮肤柔性可穿戴或可植入传感器已广泛应用于健康监测、治疗干预和人机界面。为了构建此类高性能传感器系统,精心设计功能性纳米材料(例如纳米片、纳米管、纳米点)并结合微纳结构(例如孔、柱、金字塔)至关重要,但这通常涉及复杂的物理或化学合成和图案化过程。在这方面,激光诱导石墨烯(LIG)技术已成为一种多功能方法,它通常通过光化学和光热反应,以无掩模的方式选择性地将聚酰亚胺(PI)转化为多孔石墨烯。其物理和化学性质可以通过激光辐照参数、加工环境和前体材料进行精细调控。由于这些可调特性,LIG作为关键的传感材料或互连材料,已被集成到各种物理、化学和电生理传感器中。然而,由于前体材料(例如PI、纺织品)的杨氏模量较高,通常需要将LIG转移到具有更高柔韧性或可拉伸性的其他接收基底上,以扩展其应用场景。
随着可穿戴技术的持续发展,对柔性温度传感器的需求日益迫切——这类传感器不仅需检测细微热量变化,还需在危险高温时自主响应。本文,吉林大学Xiancun Meng、Changchao Zhang、Zhiwu Han等研究人员在《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊发表名为“Bioinspired High-Sensitivity Temperature Sensor for Rapid and Autonomous Early Warning of Abnormal High Temperatures”的论文,研究从自然界汲取灵感:蝎子裂缝感觉器非凡的敏感度,以及龙胆花遇热绽放的特性,由此开发出兼具高分辨率检测与自触发热警报功能的柔性仿生温度传感器。