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2015年第1期(发布时间: May 23, 2016 发布者:郭文姣)  下载: 2015年第1期.doc       全选  导出
1   2016-05-23 12:04:18.817 3D打印石墨烯用于电子及生物医学应用 (点击量:48)

要想开发利用石墨烯在实际设备中超常的电子、机械和热性能,需要能够允许对石墨烯进行宏观和微观尺度直接操控的制造技术。找到理想的技术仍是科学界面临的一个重大挑战。

其中研究人员高度关注的一条制造路线是利用喷墨印刷技术,使用液相石墨烯分散体用来打印导电薄膜。然而喷墨印刷在试图建立三维石墨烯结构时并没有多大用处。

这就是3D打印技术应用到本领域的目的。纳米技术领域应用3D打印的概念可以对纳米制造带来类似的优势,如速度、减少浪费、经济性等。

这些3D打印技术已经达到一个技术阶段,可以打印期望的产品和结构而不论其形状的复杂性,甚至生物打印组织和整个器官已经成为现实。

从3D打印角度来看,石墨烯已经预先成为3D打印的材料之一,但是多数的这些结构大小不超过世纪固态复合物体积的20%,导致其电学性能与我们在文章刚开始描述的相比显著降低。西北大学的Ramille N. Shah说。

Shah和她的团队新的工作显示,高体积分数的石墨烯复合材料结构可以通过容易挤出液体油墨到几公分大小物体上的方式形成。这些研究已经发表在2015年3月10日的ACS nano上。

2   2016-05-23 12:05:42.823 石墨烯使3D图像更清晰、更接近现实 (点击量:12)

从移动电话到计算机、电视机、照相机和可穿戴设备,全彩、广角、3D全息图像的显示正越来越接近现实。由Melbourne’s Swinburne University of Technology和昆士兰微纳技术中心的Qin Li博士,利用石墨烯突出的特性并有信心在光学数据存储、信息处理和图像等领域应用。

虽然还有很多工作要做,但是3D图像显示的前景很值得期盼,可以沉浸在真实与虚拟世界中,无需繁琐的配件如3D眼镜。李博士说。石墨烯首次在实验室中得到分离大概是在十年前,石墨烯是纯碳,并是人类已知最薄、最轻和最强的材料之一。它具有超常的机械、电学、热学及光学特性。

石墨烯为平板显示系统开发提供了前所未有的发展前景,李博士为该项研究开展了碳结构分析学说。我们团队(还包括北京科技大学和清华大学)的研究显示,照片还原氧化石墨烯的模式是直接用激光束写入,可以产生广角和全彩的3D图像。

该项研究发表在journal Nature Communications杂志。

3   2016-05-23 12:12:35.007 缺陷引起石墨烯近藤效应-π电子局域态的作用 (点击量:1)

我们讨论了π电子局域态的作用,它周围存在缺陷,通过数值重整化群研究石墨烯中的缺陷引起的近藤效应。我们发现,对对局部π轨道协助这个近藤效果,近藤温度对局部π轨道的扩大非常敏感。其次,我们专注于这个近藤效应的负磁电阻。实验结果显示,负磁阻比通常近藤效果大十倍。为了揭示的'磁敏感“近藤效应的机制,作为第一步,我们研究了本地化N按与Peierls相紧密结合的模式轨道。我们发现,磁场增加时,局部π轨道的光谱宽度就会增加,同时本地DOS的费米能级减少。由于近藤温度强烈依赖于局部π轨道的扩大,因此预计实验中所观察到的近藤效应对轨道磁场敏感。

4   2016-05-23 12:10:45.4 储能“霍利”石墨烯:石墨烯中的空穴增加了能量储存能力 (点击量:3)

圣地亚哥加利福尼亚大学的工程师们发现了一种方法,可以增加石墨烯中存储的电荷量,碳的一种二维形式。这项研究发表在nano letters,可为如何提升汽车应用中电容器能量储存能力提供一个更好的方式。

电容器充放电非常快,而且是快速大量突发的能量,在照相机闪光和发电厂等方面更为有用。其快速充放电的能力对于充电时间长的电池是非常有优势的。然而,电容器存在充放电电量少于电池的问题。

如何使电容器电荷量得到提升?加州大学圣地亚哥分校机械工程实验室的研究人员发明了一种方法,使用石墨烯作为测试模型材料在电容器电极中引入更多电荷,从而转化为更多的能量存储。

5   2016-05-23 12:12:14.757 剑桥纳米系统公司宣布成立新的超高品质石墨烯生产长 (点击量:7)

剑桥纳米系统公司在英国剑桥开放新的生产厂商,旨在成为商业化规模生产和具有竞争力价格的超高品质石墨供应商。石墨烯的导电和热性能比一般的金属材料好,同时又具有结实、弹性和及其轻便等特点。因此它有可能彻底改变汽车到航空航天、能源供应与结构、日常电子设备等行业。

新工厂代表了其在石墨烯科学领域的重要投资,并且将领导石墨烯和其他纳米材料的商业化生产。新工厂也将创造一批高技能工作机会。当前生产的超高品质石墨烯的生产能力是每年5吨,并将在随后的几年逐年增长。该公司已开发出一种创新生产方法,可以一步将废弃的温室气体转化为纯石墨烯。

Cambridge Nanosystems is set to become the leading supplier of ultra-high quality grapheneon a commercial scale and at a competitive price, with the opening of a newproduction facility in Cambridge UK.

•Grapheneconducts electricity and heat better than most other metals, whilst being strong, flexible and extremely lightweight. Thus it has the potential to revolutionise industries from automotive to aerospace, power supply to construction, as well as the design of everyday electronics.

•The new factory represents an important investment in graphene science, and will lead the way in commercial production of graphene and other nanomaterials globally.

•It will create a number of highly skilled jobs for the region, and help cement Cambridge’s reputation as a national and global centre of excellence.

•Current productioncapacity of ultra-high quality grapheneis at five tonnes per year and will continue to increase in subsequent years.

The company has developed an innovative new production method that turnswaste greenhouse gases into pure graphene, in one, very efficient, step.Using a ball of plasma, held in a steady state, they are able to ‘crack’ gases such as methane and carbon dioxide and produce, in a single process, very high quality graphene – with the purity levels needed to truly transform industries.

The major challenge since graphene was first isolated over a decade ago was in scaling up production to an industrial level. Today CambridgeNanosystems have met that challenge by opening anew factory in Cambridge UK that houses their first full-scale production unit capable of producing large quantities of this very valuable material.The company will soon also launch their online store for competitive graphene sales internationally.