石墨烯

手性是自然界的基本屬性，其本意為一個(gè)物體不能與其鏡像相重合，如同我們的雙手，左手與互成鏡像的右手不重合。對(duì)手性的研究，在造就工業(yè)奇跡的同時(shí)，也啟發(fā)了人類對(duì)地球生命、甚至宇宙起源的新認(rèn)知。由于手性廣泛地存在于自然界中，其不僅可用于制藥、香精和甜味劑等化學(xué)行業(yè)（2001年度獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)），還可以神奇地與各種新材料結(jié)合，在高分子薄膜材料的合成制備中起到意想不到的妙用。 雖然石墨烯材料被公認(rèn)為是世界最堅(jiān)固材料之一、氧化石墨烯（GO）膜在分離科學(xué)與技術(shù)中也顯示了巨大潛力，但其遇水等介質(zhì)后，由于靜電排斥作…

8月12日，學(xué)術(shù)頂刊《自然》上同期刊登了兩篇關(guān)于碳量子材料論文。 二維碳量子材料中存在平帶（flat?band）。處于平帶中的電子相互間作用力很強(qiáng)，從而產(chǎn)生特殊的電學(xué)性能，如非常規(guī)超導(dǎo)態(tài)和關(guān)聯(lián)絕緣態(tài)等。二維碳量子材料因而成為研究電子強(qiáng)關(guān)聯(lián)和高溫超導(dǎo)機(jī)理的重要平臺(tái)。最近大火的魔角石墨烯便是石墨烯量子材料的一員。制備魔角石墨烯需要調(diào)整兩層石墨烯間的夾角至~1.1°（誤差不大于0.1°）。如此精密的操作難以推廣?！蹲匀弧飞系膬善ぷ髅鎸?duì)這一挑戰(zhàn)，報(bào)道了制備更方便、具有類似魔角石墨烯電學(xué)性質(zhì)的“替代品”…

你能想象，當(dāng)你在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，你制備的純碳材料突然就被磁鐵給吸起來了嗎？在2020年之前，這一場(chǎng)景貌似是天方夜譚，因?yàn)榧兲疾牧显趺从写判曰蛘弑淮盆F磁化呢？但是，未來的物理學(xué)家、化學(xué)家和材料學(xué)家回想起2020年，也許想到的第一件事不是肆虐全球的新冠肺炎，而是科學(xué)家在2020年首次實(shí)驗(yàn)制備和表征到了具有磁性的碳基納米石墨烯分子材料。 自從2004年英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家Andre Geim和Konstantin Novoselov用微機(jī)械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯后，研究者普遍認(rèn)為石墨烯是一種…

石墨烯氣凝膠是由三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的海綿狀材料，這種新型多孔材料具有巨大的技術(shù)前景。其獨(dú)特的潛力是基于將剝落的石墨烯的納米級(jí)特性與氣凝膠材料的可調(diào)節(jié)宏觀特性相結(jié)合，包括可控的孔隙率、大表面積、靈活的機(jī)械性能和超低密度。因此，基于石墨烯的氣凝膠已在一系列技術(shù)中成功應(yīng)用，包括環(huán)境修復(fù)、結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、生物材料、電子、傳感器、能量存儲(chǔ)等領(lǐng)域。另外，將無機(jī)納米顆粒復(fù)合到石墨烯氣凝膠中有望在現(xiàn)有技術(shù)中大幅提高氣凝膠的性能。最近，基于石墨烯的氣凝膠復(fù)合類水滑石化合物涌現(xiàn)了許多研究，具有可觀的應(yīng)用前景。類水滑石…

安德烈·海姆（Andre Geim）教授廣為人知的成就莫過于與康斯坦丁·諾沃肖洛夫首次成功制備單層石墨烯并表征了它的物理性質(zhì)。二人因此分享了2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。   其實(shí)，海姆教授在手撕石墨的腦洞之前，早在1997年已報(bào)道了用磁懸浮讓一只活青蛙練就“輕功”。當(dāng)時(shí)這項(xiàng)成果讓同行大吃一驚。據(jù)海姆教授團(tuán)隊(duì)回憶，當(dāng)他們將實(shí)驗(yàn)結(jié)果告知周圍同事時(shí)，90%的人表示完全不信。該開創(chuàng)性工作于2000年獲得搞笑諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。   搞笑諾貝爾獎(jiǎng)（Ig?Noble?Prizes）由《科學(xué)幽默…

John A. Rogers教授是國(guó)際著名材料學(xué)家、物理學(xué)家及化學(xué)家，現(xiàn)為美國(guó)國(guó)家科學(xué)院、美國(guó)國(guó)家工程院、美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院三院院士。John A. Rogers教授的主要研究方向?yàn)榉浅Ｒ?guī)電子器件材料及制造。近十年來在仿生電子器件的設(shè)計(jì)與制造、可穿戴生物醫(yī)學(xué)電子器件等領(lǐng)域始終走在最前端，取得眾多研究成果，成為業(yè)界領(lǐng)軍人物。作為全球柔性電子技術(shù)研究的開創(chuàng)性領(lǐng)軍人物，John A. Rogers教授開創(chuàng)的柔性電子技術(shù)研究開啟了傳統(tǒng)硬質(zhì)無機(jī)電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)從”硬”到”柔”的跨越，對(duì)…

7月15日，清華大學(xué)微電子所任天令教授團(tuán)隊(duì)在納米領(lǐng)域重要期刊《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)納米》（ACS Nano）上發(fā)表了題為“正電阻特性的類三極管石墨烯壓力傳感器”（Triode-Mimicking Graphene Pressure Sensor with Positive Resistance Variation for Physiology and Motion Monitoring)的研究論文。該器件實(shí)現(xiàn)了可定制的石墨烯壓力傳感器，具有極高的靈敏度和較大的量程，可以直接貼覆在皮膚上用于探測(cè)呼吸、脈搏…

將核殼CNT-G摻入熱碳體系中制備新型蜂窩狀碳納米管-石墨烯/碳納米復(fù)合材料 納米填料增強(qiáng)碳基納米復(fù)合材料（nano-filler / Cs）具有重量輕，比強(qiáng)度高，能在極端溫度條件下的屏蔽電磁干擾（EMI）等優(yōu)點(diǎn)，在航天軍事領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。受此激發(fā)，許多研究者致力于將熱解碳滲透到碳納米管（CNT）中制備CNT / Cs。從而獲得了引人注目的研究成果，但迄今為止尚未實(shí)現(xiàn)具有出色的機(jī)械和EMI屏蔽性能的Nanofiller / C。 本文，陜西科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院馮雷副教授與Qiang…

柔性電子器件因其可在彎折、扭曲、折疊、拉伸等情況下仍能保持穩(wěn)定的電學(xué)性能而成為當(dāng)下科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。相比常規(guī)硬質(zhì)器件，柔性電子器件在諸如柔性傳感器、可穿戴設(shè)備、能源存儲(chǔ)、植入醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。與高導(dǎo)熱復(fù)合納米材料類似，柔性電子器件的制備也多是通過將導(dǎo)電納米材料?(例如納米線、納米管、石墨烯等)與柔性高分子基體復(fù)合來獲得。然而在器件反復(fù)形變過程中，導(dǎo)電納米材料之間較大的接觸電阻，以及納米材料與高分子基體之間的不良接觸等，均會(huì)使得柔性電子器件內(nèi)部積聚大量熱量。這些熱量如果不能及時(shí)從器件中消…

原子級(jí)上精確控制的石墨烯納米帶（GNR）由于其特殊的電子結(jié)構(gòu)、磁性邊緣狀態(tài)、載流子傳輸特性而備受關(guān)注，近年來已發(fā)表了多篇《Science》/《Nature》。?研究者們通過設(shè)計(jì)有機(jī)分子，然后在超高真空條件下進(jìn)行表面催化反應(yīng)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了GNR在金屬基底上的制備，如前兩年《Science》上報(bào)道的在Au（111）單晶表面成功合成了帶有納米孔結(jié)構(gòu)的GNR。GNR的常規(guī)合成策略是基于分子內(nèi)碳-碳（C-C）鍵的形成，該鍵會(huì)通過熱刺激的環(huán)脫氫反應(yīng)導(dǎo)致環(huán)化，然后進(jìn)行分子間C-C偶聯(lián)（前體單元的縮聚反應(yīng)，圖1A…