leadernano

在11月3日的中国科幻大会“科技与未来”论坛上，被称为“石墨烯之父”的2010年诺贝尔物理学奖获得者、英国曼彻斯特大学物理学教授安德烈·海姆，为我们讲述了石墨烯以及更多全新二维材料的故事。以下为演讲全文。 很高兴受邀参加这个专题论坛。在这个论坛中，我特别希望能给科幻贡献一点点科技力量。10到15年前，很多科学还停留在科幻层面。我想从物理学与材料学的角度，给大家来介绍一下在这个领域现今研究最火的一些…

质子交换膜是利用电化学储存间歇能源和为电力设备供电的各种技术的核心。目前最先进的膜是基于半个多世纪前引进的全氟磺酸。质子的低特异性伴随着其他物种的渗透，是能源可持续经济中各种绿色技术应用的主要障碍之一。为此，本文提出的复合膜具有质子选择性，不允许除质子以外的任何离子或分子种类的交叉。膜具有高的质子导电性和优异的机械和化学稳定性，因此在未来会显著提高氢基技术的性能，例如电解槽，各种燃料电池和液流电池…

基于光学检测手段的可穿戴式健康追踪器有望应用于公共卫生领域，因为它们可以无创追踪重要健康体征。但是，目前为止，使用的刚性技术阻碍了可穿戴设备的最终性能和形状因数。这里，证明了一类新的柔性、透明的可穿戴器件，基于半导体量子点敏化的石墨烯（GQD）。该工作展示几种原型可穿戴设备，它们能够无创地监测重要的健康迹象，包括心率，动脉血氧饱和度（SpO2）和呼吸频率。演示了使用环境光的操作，提供低功耗。在大气…

研究表明，通过简单的面内拉伸即可对石墨烯表面的摩擦进行动态、可逆的调控；特别是，仅需给石墨烯加载0.6%的面内应变，其表面将呈现出近似超润滑的摩擦状态。 摩擦的调控，尤其在很多情况下摩擦的降低，一直是人们长期追寻的目标。清华大学航天航空学院李群仰、冯西桥教授课题组与合作者于10月28日在《美国科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Science…

稀土发光纳米晶由于可以在近红外光激发下产生上转换/下转移发光，具有发光寿命长、量子产率高和发光波长可调等优点，在体外诊断与医学影像研究中受到广泛关注。目前稀土纳米晶的可控合成与发光调控已经取得了较好的发展，但是高质量的稀土纳米晶通常在油相中合成，如何将油相分散的稀土纳米晶设计成具有良好水溶性、生物相容性以及探针识别能力的纳米探针仍然存在诸多挑战。 　　中科院福建物质结构研究所功能纳米结构设计与组装…

     近日消息，来自西班牙、美国、中国和日本专家组成的国际研究团队发现，只需很小的电压变化即可打开或关闭双层石墨烯中的超导特性，从而提高了其在电子设备中的用途。这是在先前关于扭曲双层石墨烯及其表现出交替的超导和绝缘区域的能力的研究基础上的新发现。      得克萨斯大学奥斯汀分校的物理学家艾伦·麦克唐纳（AllanMacDonald）说：“制造一种在室温下具有超导性的材料，这是物理学的圣杯。”…

使用无偏的大规模量子蒙特卡洛模拟方法，研究了蜂窝状晶格上具有两个电荷中性轨道的扩展Hubbard模型。随着团簇电荷相互作用的增强，狄拉克费米子的费米速度被重整化，直到出现一个质量项，并建立起从狄拉克半金属到价键固体(VBS)绝缘子的量子相变。其中发现该量子临界点属于三维N = 4 Gross-Neveu手性XY普适性，其临界指数具有较高的精度。进一步增强的相互作用使系统进入两个不同的VBS相，揭示…

在这项工作中，我们报告了使用串联堆叠的微生物燃料电池（MFCs）-氨电解电池（AEC）耦合系统与Mo2C/N掺杂石墨烯（Mo2C/N-rGO）纳米复合材料作为析氢反应（HER）催化剂，从富氨废水中制氢的方法。在连续平行流动模式下，研究了Mo2C/N-rGO纳米复合材料对HER的电催化活性，同时生物电和产氢性能以及该耦合系统的垃圾渗滤液处理。结果表明，当串联葡萄糖和铵盐混合物时，四个串联的空气阴极M…

对于设计用于析氢反应（HER）的高效电催化剂，尚不清楚不昂贵的过渡金属作为单原子催化剂（SACs）的选择。本文中，报道了活性与催化剂、电子结构的相关性，以通过结合密度泛函理论计算和电化学测量来阐明负载在氮掺杂石墨烯上的一系列过渡金属作为SACs用于HER的反应性起源。只有极少数对HER表现出良好的催化活性，因为SACs的过渡金属（例如，Co、Cr、Fe、Rh和V）的吉布斯自由能在–0.20至0.3…

一个简单而有效的方法，即在丁苯橡胶(SBR)复合材料中，采用乳液共混和冷冻干燥法制备了导电、可拉伸的还原氧化石墨烯(rGO)-碳纳米管(CNT)网络。通过一步水热法制备了具有夹层结构的rGO-CNT杂化材料。在二维rGO薄片之间插入一维碳纳米管作为间隔物，可以有效防止石墨烯片的重新堆积和碳纳米管的团聚。此外，碳纳米管与rGO片连接作为桥梁，促进了SBR复合材料中一维和二维互连网络的构建。SBR/r…