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?“兩天兩篇頂刊”：中國(guó)科學(xué)家的極限挑戰(zhàn)2025年3月，中國(guó)科學(xué)院物理研究所張廣宇研究員的團(tuán)隊(duì)在48小時(shí)內(nèi)連續(xù)于《自然》和《科學(xué)》兩大頂級(jí)期刊發(fā)表兩項(xiàng)突破性成果——這是全球材料科學(xué)界罕見(jiàn)的“雙響炮”。團(tuán)隊(duì)不僅制備出厚度僅為頭發(fā)絲二十萬(wàn)分之一的二維金屬材料，還首次實(shí)現(xiàn)了單一手性碳納米管陣列的范德華晶體生

?石墨烯是碳原子組成的蜂巢狀晶體，厚度只有單個(gè)原子，是一種二維材料。單層的石墨烯在超低溫下具有超導(dǎo)電性。如果將兩層石墨烯扭轉(zhuǎn)成一定角度，會(huì)發(fā)生什么呢？2018年三四月份，MIT科學(xué)家Pablo Jarillo-Herrero帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，如果將雙層石墨烯扭轉(zhuǎn)成特定角度——被稱(chēng)為“魔角”石墨烯——材料

?自從2004年石墨烯誕生以來(lái)，關(guān)于石墨烯用途的研究不斷刷新人們的認(rèn)知，被冠其名為“21世紀(jì)的超級(jí)材料”。盡管石墨烯只有一個(gè)原子層的厚度，但它卻具有超強(qiáng)、超柔韌和超輕的優(yōu)異性能，不僅可以導(dǎo)電，還可以進(jìn)行生物降解。最近，一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)又為石墨烯找到了另外一種用途：制作人造視網(wǎng)膜。視網(wǎng)膜是眼睛后部的感光

?科學(xué)界對(duì)石墨烯物性研究取得的歷史性突破，使石墨烯受到了廣泛的關(guān)注。各領(lǐng)域的研究從不同應(yīng)用背景出發(fā)，揭示了石墨烯可能擁有的諸多優(yōu)異性能，從而使人們對(duì)這些物性的應(yīng)用前景寄予厚望。從力學(xué)性能來(lái)看，對(duì)比完好的石墨烯片層與現(xiàn)有的工程材料的拉伸強(qiáng)度，前者要比后者高出兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上。同時(shí)直覺(jué)告訴我們，單層原子結(jié)構(gòu)

?在治療神經(jīng)病癥、或恢復(fù)癱瘓的肢體功能時(shí)，都有可能需要在大腦中植入電極。但在未來(lái)，新型水凝膠有望取代這些電極，從而實(shí)現(xiàn)更好的功能。用于神經(jīng)界面的常規(guī)電極，通常由剛性金屬制成(比如金或鉑)。因?yàn)榕c神經(jīng)組織的柔軟程度不匹配，它們通常涂有柔性的導(dǎo)電聚合物。遺憾的是，這樣會(huì)導(dǎo)致其面積增大，在大腦中顯得更加突兀

?美國(guó)芝加哥，伊利諾伊大學(xué)最新研究點(diǎn)燃行業(yè)變革美國(guó)時(shí)間2023年8月15日，伊利諾伊大學(xué)芝加哥工程學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)在《自然·能源》期刊發(fā)表重磅論文，宣布成功開(kāi)發(fā)出一種新型石墨烯涂層技術(shù)，可顯著降低鋰電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)。該技術(shù)通過(guò)將鋰鈷氧化物陰極包裹在化學(xué)改性石墨烯層中，有效阻止高溫下氧氣逸出，從而避免電池起火

?在納米材料的“超級(jí)英雄榜”上，單壁碳納米管（SWCNT）堪稱(chēng)“王者段位”。這種比頭發(fā)絲細(xì)10萬(wàn)倍、卻比鋼鐵強(qiáng)100倍的“黑科技材料”，正從實(shí)驗(yàn)室走向你我身邊。它不僅能當(dāng)量子計(jì)算機(jī)的“大腦神經(jīng)”，還能變身太空飛船的“骨骼”、癌癥藥物的“快遞員”——今天我們就來(lái)揭秘這個(gè)神奇材料的最新“黑科技動(dòng)態(tài)”！1.

?碳納米結(jié)構(gòu)的晶體管:聽(tīng)起來(lái)像是遙不可及的夢(mèng)想，但是現(xiàn)在在幾年后可能成為現(xiàn)實(shí)。目前，科學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)從石墨烯帶中制造出了納米晶體管，它的寬度只有幾個(gè)原子。 圖片所示：在金色的襯底上，微觀的石墨烯帶縱橫交錯(cuò)。所謂的石墨烯納米帶只有幾個(gè)原子寬，并且具有特殊的電子性質(zhì)，這使它們成為未來(lái)納米電子的候選材料:石

?研究人員在一份新報(bào)告中解釋說(shuō)，在水里漂浮的石墨烯并不像許多研究人員認(rèn)為的那樣石墨烯是疏水的，而是親水的。正如許多研究人員所相信的那樣，漂浮在水面上的石墨烯本身并不排斥水，而是水吸引了石墨烯。這一點(diǎn)已經(jīng)得到了化學(xué)家們的論證，他們是劉波夫·貝拉耶娃和波林·范·德烏爾森和他們的導(dǎo)師格雷戈里·f·施奈德。這

?一個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn)可以為改進(jìn)基于石墨的電子設(shè)備鋪平道路。 科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種簡(jiǎn)單的方法，可以將分子在一個(gè)平面上與一個(gè)平面的石墨烯表面結(jié)合起來(lái)。有效地控制分子排列，有望在表面化學(xué)和分子工程以及材料科學(xué)方面取得重大進(jìn)展。 底部的灰色平面表示石墨烯表面。由紅色、白色、黃色和灰色的球組成的粘著的粒子代表表面

?富勒烯是上帝賜予人類(lèi)的禮物，曾經(jīng)在英國(guó)牛津大學(xué)賣(mài)到1.5億美金一克的天價(jià)，可以換北上廣的豪宅100套,是目前人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的最尖端的高科技成份，三位科學(xué)家僅僅因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)它的存在便獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。它也是世界尖端生物醫(yī)藥科技領(lǐng)域的福音，被應(yīng)用于癌癥的精準(zhǔn)靶向治療、美容領(lǐng)域的抗衰除皺袪斑和激光手術(shù)后的修復(fù)保養(yǎng)等方

?圖片所示：?jiǎn)碳{森·克勞森和他的研究小組正在印刷和處理石墨烯油墨來(lái)制作功能性材料。 納米工程師正在尋找使用石墨烯打印技術(shù)的新方法。一份新的研究報(bào)告描述了他們?nèi)绾斡眉す鈦?lái)處理打印的石墨烯，從而制造出疏水的電子電路。這可能導(dǎo)致可清洗的電子產(chǎn)品和更好的生物傳感器。 根據(jù)最近的一篇論文發(fā)現(xiàn)，納米技術(shù)“將給自清

?曼徹斯特大學(xué)和Chalmers大學(xué)的研究人員發(fā)表在《化學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究表明，我們的免疫系統(tǒng)以類(lèi)似病原體的方式處理氧化石墨烯，為這種二維材料的更安全的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用鋪平了道路。石墨烯是人類(lèi)已知的最薄的材料，比人的頭發(fā)還要薄100萬(wàn)倍。氧化石墨烯(GO)是一種只有碳原子和氧原子的原子薄物質(zhì)。GO目前正

?富勒烯 C60，這一由 60 個(gè)碳原子組成的獨(dú)特分子，自 1985 年首次被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，便因其非凡的結(jié)構(gòu)和卓越的性能吸引了全球科學(xué)家的廣泛關(guān)注。1996 年，三位科學(xué)家因在富勒烯領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng)性研究榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。如今，富勒烯 C60 在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力，特別是在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用，為

?蘇州碳豐石墨烯科技有限公司自成立伊始，就以科技為企業(yè)發(fā)展之龍頭。將技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)作為公司的發(fā)展目標(biāo)，在發(fā)展過(guò)程中獲得了各項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利和實(shí)用新型專(zhuān)利。主要有：1）程金生，一種快速檢測(cè)燕窩等食品中亞硝酸鹽含量的試劑盒集齊檢測(cè)方法（公開(kāi)號(hào)CN02507564A,已授權(quán)）；2）程金生，一種茶，金花茶中的茶

?氣凝膠是一種能改變世界的超級(jí)材料，也是世界上最輕的固體。在航天，高鐵動(dòng)車(chē)，石油化工，核電及太陽(yáng)能發(fā)電，和建筑節(jié)能領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。提到氣凝膠，大家都感覺(jué)有一種神秘感。上面的圖片是氣凝膠在實(shí)驗(yàn)室里面的效果，但是在實(shí)際的成產(chǎn)過(guò)程中純氣凝膠形態(tài)是下面的樣子的。并不是那么的完美。由于純氣凝膠十分的脆，這

?研究人員報(bào)告了你所見(jiàn)過(guò)的最小的彈簧的成功合成——六次螺旋，或者“螺旋狀的納米烯”。它可能是你所見(jiàn)過(guò)的最小的彈簧。來(lái)自京都大學(xué)和大阪大學(xué)的研究人員首次在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊上發(fā)表了一篇文章，這篇論文首次成功地合成了六-六-六-六-六烯，或者“螺旋納米”。螺旋狀的石墨烯有一個(gè)螺旋形。這種石墨烯的成功合成可能

?功能性石墨烯在聚合物材料的性能表現(xiàn)主要取決于它們?cè)诰酆衔锘w中的分散情況，而分散情況不僅與填料粒子和基體的相容性有關(guān)，而且與復(fù)合材料的制備工藝密切相關(guān)。當(dāng)前，制備聚合物功能化石墨烯復(fù)合材料主要有三種方法，分別是：溶液法、原物聚合法和熔融共混法。傳統(tǒng)的納米復(fù)合材料為無(wú)規(guī)排布的狀態(tài)，然而取向排布的納米復(fù)

?在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，組織和細(xì)胞的存活需要充足的氧氣供應(yīng)，因此研究釋氧生物材料（Oxygen‐releasing biomaterials）至關(guān)重要。迄今已有聚合物微腔釋氧生物材料的報(bào)道。將過(guò)氧化氫封裝在生物相容性的聚乳酸等聚合物微腔中，過(guò)氧化氫在過(guò)氧化氫酶或者其他催化劑的作用下分解成為水和氧氣，從而

?合成碳納米管的方法主要有：浮動(dòng)催化法即碳?xì)浠衔锎呋纸夥?，又稱(chēng)CVD法，目前使用最多和最有希望實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的工藝之一。基本原理：將有機(jī)氣體(如乙炔、乙烯等)混以一定比例的氮?dú)庾鳛閴褐茪怏w，通入事先除去氧的石英管中，在一定的溫度下，在催化劑表面裂解形成碳源，碳源通過(guò)催化劑擴(kuò)散，在催化劑后表面長(zhǎng)出碳納

?富勒烯( Fullerene)是一種單質(zhì)碳元素構(gòu)成的同素異形體。富勒烯直徑只有0.7納米，每一毫克純富勒烯里有8.36e17（8.36億個(gè)億）個(gè)富勒烯分子，如同富勒烯與足球的直徑比例等同于足球與地球的直徑的比例。同時(shí)由于富勒烯完美的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)、在納米尺度范圍內(nèi)特殊的穩(wěn)定性，以及奇異的電子結(jié)構(gòu)使其成為在

? 新型石墨烯電池實(shí)驗(yàn)階段的成功，無(wú)疑將成為電池產(chǎn)業(yè)的一個(gè)新的發(fā)展點(diǎn)。電池技術(shù)是電動(dòng)汽車(chē)大力推廣和發(fā)展的最大門(mén)檻，而電池產(chǎn)業(yè)正處于鉛酸電池和傳統(tǒng)鋰電池發(fā)展均遇瓶頸的階段，石墨烯儲(chǔ)能設(shè)備的研制成功后，若能批量生產(chǎn)，則將為電池產(chǎn)業(yè)乃至電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的變革。 由于其獨(dú)有的特性，石墨烯被稱(chēng)為

?石墨烯的應(yīng)用分為三種，第一種屬于初級(jí)應(yīng)用，領(lǐng)域主要是消費(fèi)電子類(lèi)產(chǎn)品；第二種屬于中高級(jí)應(yīng)用，領(lǐng)域主要是超高頻率發(fā)射器等器件產(chǎn)品；第三種屬于高級(jí)應(yīng)用，領(lǐng)域主要是芯片等。目前已知的應(yīng)用領(lǐng)域包括電子器件、能源、環(huán)保以及金屬制品的電磁防護(hù)、防腐涂料、油墨等。石墨烯由于其優(yōu)異性能，堪比是材料領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)，與不同