蔗糖“种”出三维类石墨烯网络:镍基复合材料抗拉强度提升近55%
发表于npj Advanced Manufacturing的研究以蔗糖为碳源、经快速热退火在球形镍粉表面原位生长多层类石墨烯涂层,再固结为块体,在镍基体内构筑三维互连碳网络。所得复合材料极限抗拉强度较纯镍提高54.93%,断裂延伸率同步提升,规避了搅拌铸造的碳相团聚与高能球磨的晶格损伤两大痛点。
共 2 页
发表于npj Advanced Manufacturing的研究以蔗糖为碳源、经快速热退火在球形镍粉表面原位生长多层类石墨烯涂层,再固结为块体,在镍基体内构筑三维互连碳网络。所得复合材料极限抗拉强度较纯镍提高54.93%,断裂延伸率同步提升,规避了搅拌铸造的碳相团聚与高能球磨的晶格损伤两大痛点。
威尼托高性能热塑性复合材料商Xenia Materials与意大利国家研究委员会IPCB研究所签署产学研合作协议,聚焦注塑与3D打印用工程化复合材料开发,研究方向涵盖自修复、能量吸收、EMI屏蔽与导电功能,材料体系包括碳纤维、纳米填料与石墨烯增强复合材。
英国曼彻斯特软包装商Duo Packaging与曼彻斯特大学石墨烯工程创新中心合作开发2DPE石墨烯增强聚乙烯薄膜,材料强度最高提升35%、回收料含量可达45%-60%。QVC英国物流中心采用后预计每年节省约50吨原生塑料与2.1万英镑EPR费用。
日本团队在arXiv发布研究,构建PEDOT:PSS/石墨烯/硅三层肖特基结太阳能电池,与单层石墨烯/硅及PEDOT:PSS/硅参比器件系统对比,证明两种功能层的协同效应可同时提升功率转换效率与长期环境稳定性,为低成本光伏提供新路径。
研究人员开发出柔性层状热电纳米涂层,由热电石墨烯、导电聚合物PEDOT:PSS与离子液体协同组装而成,同步实现电子与离子输运,在保持阻燃性的同时提供高灵敏温度感知,火焰接触2.1秒内即可触发远程实时火警,为柔性电子设备的火灾安全提供新方案。
英国Duo Packaging与曼彻斯特大学石墨烯工程创新中心合作开发2DPE石墨烯增强PE软包装膜,在与QVC的试验中材料强度最高提升35%、再生含量从45%提高到60%,热封温度降低15°C,预计年省约50吨原生塑料。
日本研究者在Polymer Journal报道一种可水解降解的聚酯基复合弹性薄膜:UV光固化三维弹性网络掺入2wt%石墨烯纳米片后,断裂伸长率达163%,近红外光照60秒表面温度从24.2℃升至50.6℃,20次70%应变循环弹性损失仅3.7%,面向可穿戴与软体器件基材。
9月28日提交至arXiv(2609.35068)的论文提出预测石墨烯纳米限域条件下电解液密度、扩散系数与电导率的方法,厘清限域效应与表面相互作用对电解液行为的贡献,为超级电容器与电池界面设计提供理论依据。
Phys.org 9月19日报道,研究显示强光束可临时重塑材料的电子能带结构,使石墨烯进入瞬态拓扑非平衡态;双色光组合被用于精确操控电子在这一瞬态拓扑态中的流动,为光控超快量子器件与光子学开关提供新路径。
厄瓜多尔洛哈理工大学与意大利机构研究人员在《Electron》期刊发表论文,计算设计并优化了一种基于硼硅玻璃/铝/氧化铝/纳米材料多层结构的光学传感器,利用表面等离子体共振(SPR)原理检测水中痕量 Hg(II)、Pb(II)、Zn(II) 金属离子及二元混合物。该传感器目前处于数值设计与优化阶段,尚未实物制造。
arXiv 9月10日预印本(2609.11602,剑桥大学Brookes、Michaelides、Schran等)用机器学习原子间势模拟石墨烯-水界面缺陷处的水分解:气相中单空位分解水只有一条协同路径,而溶剂化条件下打开两条竞争性低能垒路径(生成SV-H+OH⁻的碱性路径与SV-OH+H₃O⁺的酸性路径),生成不同吸附中间体并增强石墨烯-水吸附,对碳材料功能化与纳米流体传输有意义。
澳大利亚石墨烯厂商First Graphene获得本土聚氨酯制造商Pacific Urethanes的首个PureGRAPH生产采购订单,用于采矿聚氨酯配方提升阻燃性能。石墨烯片层在聚合物基体中形成热屏障并促进成炭,可在保持耐磨机械性能的同时改善防火表现。公司估算全球聚氨酯采矿制品市场年规模约26亿美元,2032年可接近38亿美元。
Leibniz聚合物研究所团队在arXiv发布PCL去浸润液滴研究:在玻璃/硅上近均相成核、碳基基材上异相成核、石墨烯上发生预冻结且所有液滴同时结晶,成核率偏离经典成核理论;石墨烯上晶体取向度最高,外延生长可达数百纳米,证明预冻结基材是理想成核剂。
ChemRxiv预印本(9月4日):Ferland与Adamson报道通过界面自组装在仅1vol%石墨烯添加量下构建分离导电网络,制得兼具压阻传感与电热功能的硅橡胶泡沫,回避了传统分离网络复合材料繁琐多步加工的规模化障碍。
曼彻斯特大学国家石墨烯研究所团队构建了间距小于1纳米且电学解耦的双魔角双层石墨烯器件,通过可调屏蔽层削弱电子间库仑相互作用后,超导被完全抑制。这为电子相互作用驱动(非常规)超导机制提供了直接实验证据。论文发表于《Physical Review X》。
arXiv 9月2日新论文(2609.02744)通过DFT计算与机器学习结合研究石墨烯衍生物与金属卤化物钙钛矿的相互作用:氧化石墨烯(GOF)与钙钛矿晶格作用更强但引发更大结构畸变、界面极化和局域隙态,而 pristine 石墨烯片(GF)形成基本无扰动的接触且在宽组分范围内保持该特性——两类材料在钙钛矿器件中不可互换,为石墨烯添加剂的选型提供设计准则。