《两种相同的宏观石墨烯纤维之间的双向中红外通信》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2020-12-15
  • 自然于2020年12月11日发布关于石墨烯的内容,文章指出在自由空间光基通信平台中,中红外光在生物医学工程、环境监测和遥感系统等领域有着重要的应用。在使用两个相同设备的网络中集成MIR的产生和接收对于MIR通信的小型化和简化是至关重要的。然而,传统的MIR发射器和接收器由于低性能的内在限制而不是双向的,通常需要低温冷却。在这里,我们展示了由弱耦合石墨烯层组装的宏观石墨烯纤维(GFs),由于光热电效应在毫米长度上的持久性和快速调制灰体辐射的能力,允许在室温下进行MIR检测和以兆赫调制频率发射。基于地源系统的双功能,我们建立了一个在两个相同地源系统之间切换模式进行双向数据传输的系统。我们系统的室温操作和在工业织物规模上生产GFs的潜力,为简化和穿戴式光通信提供了机会。

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  • 《清华大学在多功能石墨烯宏观组装体方面取得新进展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-07-16
    • 清华大学材料学院朱宏伟教授课题组在《先进材料》(Advanced Materials)上发表题为《基于仿生矿化过程合成可再造型、自修复的多功能石墨烯复合材料》(Synthetic Multifunctional Graphene Composites with Reshaping and Self-Healing Features via a Facile Biomineralization-Inspired Process)的研究论文。该论文提出了一种室温下快速合成多功能石墨烯宏观组装体的方法。通过调节水分含量调控石墨烯组装体的软硬状态,实现反复造型功能及可回收性,有望用于石墨烯材料的多维多尺度快速加工与成形。   石墨烯是一种具有优异力学、电学、热学和光学性能的二维碳材料。石墨烯的高效制备及宏观组装对其规模应用具有重要意义。目前,石墨烯宏观组装体的常规制备方法需要严格的反应条件,且一旦成形后,不可再被重塑或回收。因此,在需要复杂形状石墨烯结构与器件的应用场合,可任意塑性的石墨烯宏观体尤为重要。   为解决上述问题,朱宏伟教授课题组将具有丰富官能团的氧化石墨烯加入仿生矿化凝胶体系,形成氧化石墨烯、无定形碳酸钙纳米粒子、聚丙烯酸交联网络结构(图1)。该复合材料在湿润状态下具有柔性、延展性及可拉伸性,可实现复杂造型。在干燥条件下保持原有造型,具有高强度、韧性及硬度。通过水分控制实现了两种状态的可逆转变。此外,该复合材料具有极佳的重塑性和自愈合能力,可进一步修饰或加工以满足各种特定的应用需求(如能源储存、促动器、传感器)。该方法具有简便、高效、低成本等特点,可推广至其它材料的灵活组装。    图1. 氧化石墨烯宏观组装体的形成机理及造型展示   近年来,朱宏伟教授研究团队专注于低维材料的可控制备、性能表征及应用技术开发,在结构设计、柔性器件、环境/能源等领域取得了多项重要成果。相关工作发表在《化学学会评论》(Chemical Society Reviews)、《先进材料》(Advanced Materials)、《纳米快报》(Nano Letters)、《科学进展》(Science Advances)等期刊上。   本文第一作者为清华大学材料学院2014级博士生林舒媛,通讯作者为朱宏伟教授和日本东京工业大学芹泽武教授。本研究得到了国家自然科学基金委基础科学中心项目和面上项目的资助。   论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201803004
  • 《中结构复合碳纳米纤维/还原氧化石墨烯的同时插层组装及其在电化学传感中的应用》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2018-11-10
    • 采用电旋喷沉积法制备了含有氧化石墨烯(氧化石墨烯)片的聚丙烯腈非织造布。这些混合非织造布经过两阶段的碳化处理,得到了含有碳纳米纤维(CNF)和还原氧化石墨烯薄片(CNF/RGO)的中结构混合碳。在碳化过程中,CNF充当RGO层之间的间隔物,以防止它们的压缩和再聚合,从而形成三维结构。RGO的存在增加了CNF/RGO材料的导电性。通过x射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱分析,得到了氮掺杂的混合碳。采用氮掺杂多孔碳制备了灵敏度较高的电极,用于l -半胱氨酸的电化学检测。 ——文章发布于2018年11月2日