石墨烯

手性是自然界的基本属性，其本意为一个物体不能与其镜像相重合，如同我们的双手，左手与互成镜像的右手不重合。对手性的研究，在造就工业奇迹的同时，也启发了人类对地球生命、甚至宇宙起源的新认知。由于手性广泛地存在于自然界中，其不仅可用于制药、香精和甜味剂等化学行业（2001年度获诺贝尔化学奖），还可以神奇地与各种新材料结合，在高分子薄膜材料的合成制备中起到意想不到的妙用。 虽然石墨烯材料被公认为是世界最坚固材料之一、氧化石墨烯（GO）膜在分离科学与技术中也显示了巨大潜力，但其遇水等介质后，由于静电排斥作…

8月12日，学术顶刊《自然》上同期刊登了两篇关于碳量子材料论文。 二维碳量子材料中存在平带（flat band）。处于平带中的电子相互间作用力很强，从而产生特殊的电学性能，如非常规超导态和关联绝缘态等。二维碳量子材料因而成为研究电子强关联和高温超导机理的重要平台。最近大火的魔角石墨烯便是石墨烯量子材料的一员。制备魔角石墨烯需要调整两层石墨烯间的夹角至~1.1°（误差不大于0.1°）。如此精密的操作难以推广。《自然》上的两篇工作面对这一挑战，报道了制备更方便、具有类似魔角石墨烯电学性质的“替代品”…

你能想象，当你在做实验的时候，你制备的纯碳材料突然就被磁铁给吸起来了吗？在2020年之前，这一场景貌似是天方夜谭，因为纯碳材料怎么有磁性或者被磁铁磁化呢？但是，未来的物理学家、化学家和材料学家回想起2020年，也许想到的第一件事不是肆虐全球的新冠肺炎，而是科学家在2020年首次实验制备和表征到了具有磁性的碳基纳米石墨烯分子材料。 自从2004年英国曼彻斯特大学物理学家Andre Geim和Konstantin Novoselov用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯后，研究者普遍认为石墨烯是一种…

石墨烯气凝胶是由三维石墨烯网络构成的海绵状材料，这种新型多孔材料具有巨大的技术前景。其独特的潜力是基于将剥落的石墨烯的纳米级特性与气凝胶材料的可调节宏观特性相结合，包括可控的孔隙率、大表面积、灵活的机械性能和超低密度。因此，基于石墨烯的气凝胶已在一系列技术中成功应用，包括环境修复、结构复合材料、生物材料、电子、传感器、能量存储等领域。另外，将无机纳米颗粒复合到石墨烯气凝胶中有望在现有技术中大幅提高气凝胶的性能。最近，基于石墨烯的气凝胶复合类水滑石化合物涌现了许多研究，具有可观的应用前景。类水滑石…

安德烈·海姆（Andre Geim）教授广为人知的成就莫过于与康斯坦丁·诺沃肖洛夫首次成功制备单层石墨烯并表征了它的物理性质。二人因此分享了2010年诺贝尔物理学奖。   其实，海姆教授在手撕石墨的脑洞之前，早在1997年已报道了用磁悬浮让一只活青蛙练就“轻功”。当时这项成果让同行大吃一惊。据海姆教授团队回忆，当他们将实验结果告知周围同事时，90%的人表示完全不信。该开创性工作于2000年获得搞笑诺贝尔物理学奖。   搞笑诺贝尔奖（Ig Noble Prizes）由《科学幽默…

John A. Rogers教授是国际著名材料学家、物理学家及化学家，现为美国国家科学院、美国国家工程院、美国艺术与科学学院三院院士。John A. Rogers教授的主要研究方向为非常规电子器件材料及制造。近十年来在仿生电子器件的设计与制造、可穿戴生物医学电子器件等领域始终走在最前端，取得众多研究成果，成为业界领军人物。作为全球柔性电子技术研究的开创性领军人物，John A. Rogers教授开创的柔性电子技术研究开启了传统硬质无机电子技术产业从”硬”到”柔”的跨越，对…

7月15日，清华大学微电子所任天令教授团队在纳米领域重要期刊《美国化学学会纳米》（ACS Nano）上发表了题为“正电阻特性的类三极管石墨烯压力传感器”（Triode-Mimicking Graphene Pressure Sensor with Positive Resistance Variation for Physiology and Motion Monitoring)的研究论文。该器件实现了可定制的石墨烯压力传感器，具有极高的灵敏度和较大的量程，可以直接贴覆在皮肤上用于探测呼吸、脉搏…

将核壳CNT-G掺入热碳体系中制备新型蜂窝状碳纳米管-石墨烯/碳纳米复合材料 纳米填料增强碳基纳米复合材料（nano-filler / Cs）具有重量轻，比强度高，能在极端温度条件下的屏蔽电磁干扰（EMI）等优点，在航天军事领域具有巨大的应用潜力。受此激发，许多研究者致力于将热解碳渗透到碳纳米管（CNT）中制备CNT / Cs。从而获得了引人注目的研究成果，但迄今为止尚未实现具有出色的机械和EMI屏蔽性能的Nanofiller / C。 本文，陕西科技大学材料科学与工程学院冯雷副教授与Qiang…

柔性电子器件因其可在弯折、扭曲、折叠、拉伸等情况下仍能保持稳定的电学性能而成为当下科学研究的热点之一。相比常规硬质器件，柔性电子器件在诸如柔性传感器、可穿戴设备、能源存储、植入医疗等领域有着广泛的应用。与高导热复合纳米材料类似，柔性电子器件的制备也多是通过将导电纳米材料 (例如纳米线、纳米管、石墨烯等)与柔性高分子基体复合来获得。然而在器件反复形变过程中，导电纳米材料之间较大的接触电阻，以及纳米材料与高分子基体之间的不良接触等，均会使得柔性电子器件内部积聚大量热量。这些热量如果不能及时从器件中消…

原子级上精确控制的石墨烯纳米带（GNR）由于其特殊的电子结构、磁性边缘状态、载流子传输特性而备受关注，近年来已发表了多篇《Science》/《Nature》。 研究者们通过设计有机分子，然后在超高真空条件下进行表面催化反应，已经实现了GNR在金属基底上的制备，如前两年《Science》上报道的在Au（111）单晶表面成功合成了带有纳米孔结构的GNR。GNR的常规合成策略是基于分子内碳-碳（C-C）键的形成，该键会通过热刺激的环脱氢反应导致环化，然后进行分子间C-C偶联（前体单元的缩聚反应，图1A…