关键词： 功能油墨   丝网印刷   温度传感器   应变传感器  

摘要： 柔性传感器的应用领域非常广泛,涵盖了健康监测、智能穿戴、医疗诊断等众多领域,为创造更加灵活、智能的产品提供了重要的技术支持。为了研究不同功能油墨体系中各组分及其相对含量对柔性传感器性能的影响,本研究选用纸作为基底,以炭黑(CB)、石墨烯为导电填料,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体,采用丝网印刷工艺制备了柔性温度/应变传感器。研究了柔性传感器在25~50℃范围内电阻值的相对变化,以及在10°~60°角度范围内弯曲的电阻变化。实验结果表明,CB/石墨烯/PDMS薄膜的温度电阻系数(TCR)值与弯曲角度响应可以通过CB与石墨烯的质量比来控制。CB与石墨烯的质量比为1∶2时,所制备的传感器在25℃~45℃范围内具有较好的温度敏感性(1.258%℃^(-1))和良好的线性度(R^(2)=0.991);CB与石墨烯的质量比为2∶1时,所制备的传感器在10°~60°角度范围内具有较好的弯曲灵敏度和良好的线性度。这些结果表明,由CB/石墨烯/PDMS复合材料制成的柔性传感器在智能包装领域具有潜在的应用前景。

关键词： 多金属氧酸盐   石墨烯   超级电容器  

摘要： 超级电容器由于其本身具有的高功率密度、长循环稳寿命、便携环保、易于制备等优势而备受关注,其构成的核心部分是电极材料,将多酸与氧化石墨烯等材料在超声条件下进行复合制备超级电容器电极材料,对比添加石墨烯与未添加石墨烯效果,实验最佳条件为,在材料中添加石墨烯时,在电流密度为1 A/cm^(2)下,该材料具有5333 F·g^(-1)的比电容,进行2000次循环之后,电容保持率仍为83.5%,表明其在储能器件中具有潜在应用价值。

关键词： 电化学传感器   聚多巴胺-石墨烯   适配体   雌二醇   亚甲基蓝  

摘要： 本文利用聚多巴胺-氧化石墨烯(PDA-GO)复合材料和纳米金颗粒(AuNPs)修饰电极,构建了用于17β-雌二醇(E2)灵敏检测的电化学生物传感器。PDA-GO复合膜可显著加速电子转移,增大活性面积,表现出优异的电化学性能。该研究通过在电极上组装适配体和互补DNA,形成基于双链结构的传感界面,以杂交指示剂亚甲基蓝(MB)为信号探针,进行信号放大。目标物E2存在时,E2与适配体特异性结合导致适配体从电极表面解离,双链解开释放MB,进而通过测量MB的电信号,实现对E2的灵敏检测。构建的电化学生物传感器对E2的线性范围为5.0×10^(-11)~1.0×10^(-7)M,检出限为3.0×10^(-11)M。该方法具有较高的灵敏度和选择性,可用于环境样品中雌激素的生物分析。

关键词： 逆设计问题   石墨烯   黑磷   深度学习   宽带吸收  

摘要： 揭示复杂的光物质相互作用,必须简化超材料的正向和反向按需设计。近年来深度学习作为一种流行的数据驱动方法,在很大程度上缓解了数值模拟耗时长、重经验的特点。提出了一种基于全连接的深度神经网络框架实现宽带吸收器的逆向设计和光谱预测。结果表明,深度神经网络(DNN)模型的准确度为87.47%;与传统的数值算法相比,该模型不仅在确保精确度的同时获得更高的效率,而且可为超材料按需设计性能提供参考。

关键词： 石墨烯   结晶   聚合物   生产技术   电子领域   纳米复合材料   医疗领域  

摘要： 综述了石墨烯的产品性能,对其在医疗、高新技术材料、聚烯烃生产等领域的应用进行了系统分析。将石墨烯添加到阴极或阳极可以制备锂硫电池、金属-空气电池,在生物医疗领域石墨烯基纳米材料可用于组织工程。随着石墨烯功能化的发展,可以合成适用于不同领域的石墨烯基复合材料。

关键词： 还原氧化石墨烯   等离子体   气凝胶   水蒸发诱导发电  

摘要： 为了增强氧化石墨烯(GO)水蒸发诱导发电性能,采用水热还原法和冷冻干燥法制备得到了还原氧化石墨烯气凝胶(rGOAs),并通过等离子体处理得到了具有稳定空间结构且富含含氧官能团的rGOAs。研究了还原剂与GO的质量比、等离子体处理时间、气凝胶与水面接触角以及湿度对rGOAs发电性能的影响。研究结果表明:当还原剂与GO质量比为1:1,空气等离子体处理时间为120 s,样品与水面的接触角度为60°且湿度为20%时,制备的rGOA具有最佳的发电性能,其开路电压约为0.415 V。rGOAs在可持续发展领域具有应用前景,可以为电子设备以及能源存储器件供电。

关键词： 混凝土结构   石墨烯应变传感元件   裂缝监测  

摘要： 基于大量程石墨烯基应变传感元件,分析工程结构从连续应变到裂缝出现及扩展过程中监测元件的工作特征及输出信号的变化规律,解析传感元件输出信号的函数关系及关键特征参数,分析裂缝监测原理并建立裂缝宽度监测模型,通过设计试验对模型进行验证。研究结果表明:石墨烯基应变传感技术能够实现对工程结构从微应变到开裂的全过程连续监测,裂缝宽度监测模型所得裂缝宽度与实测结果较吻合,相对误差在10%以内;该模型能为工程结构服役期间的智能养维提供有效监测手段,实现对实际工程结构应变-开裂及裂缝扩展的全过程监测和预警。

关键词： 聚亚笨基分子结   石墨烯电极   输运性质   从头计算  

摘要： 本文研究不同边缘形貌石墨烯纳米带电极之间,分别连接1、2或3个低聚亚苯基环分子结的电子输运性质.使用第一性原理结合非平衡格林函数计算,本文发现对所考虑的分子结输运电导都呈现随分子长度指数衰减的规律,且衰减因子的敏感依赖于电极石墨烯纳米带边缘形貌和分子-电极连接构型敏感.这一结果表明可以用改变纳米带边缘形貌、分子长度和连接方式来有效地调节通过分子结的电流,这为石墨稀电极分子器件设计提供可能的理论指导.

关键词： 石墨烯   宽带   动态范围  

摘要： 提出了一种工作在频带2~6 GHz的小步进、宽动态范围的石墨烯可调衰减器。衰减器采用微带线两边并接石墨烯电阻的结构。通过两组直流电压调节多层石墨烯的阻抗,可实现对衰减量的控制。利用HFSS软件对石墨烯方块电阻尺寸优化仿真,采用滴涂工艺沉积得到精确的石墨烯电阻值,实现了小步进衰减。测试结果表明,在工作频带内衰减器能够实现4.5~55.8 dB的动态范围衰减,能够达到的最小衰减步进值为0.4 dB,回波损耗优于10 dB。研究成果为射频宽带可调衰减器的设计提供了可供选择的一种方案。

关键词： 金属有机骨架   石墨烯   氢氧化钴   纳米复合材料   超级电容器  

摘要： 本文报道一种制备β-Co(OH)_(2)/氮掺杂碳石墨烯纳米复合材料(Co(OH)_(2)/C-N@GP)的方法。首先,我们通过在含羧基的聚苯乙烯(PS)乙醇分散体中使Co(NO_(3))2·6H_(2)O与2-甲基咪唑反应,合成了ZIF-67/聚苯乙烯的复合材料。然后将ZIF-67/聚苯乙烯复合材料高温碳化,同时与硫代乙酰胺和石墨烯反应生成Co(SO_(4))_(2)/C-N@GP。最后,Co(SO_(4))_(2)/C-N@GP在KOH水溶液中浸泡以获得Co(OH)_(2)/C-N@GP纳米复合材料。所制备的Co(OH)_(2)/C-N@GP的扫描电镜图显示尺寸为10~20 nm的Co(OH)_(2)很好地分散在石墨烯上。电化学分析表明Co(OH)_(2)/C-N作为超级电容器的电极材料表现出典型的法拉第电荷转移行为,并且当石墨烯存在时,其比电容可显著增强。在2 mol·L^(-1)KOH中,Co(OH)_(2)/C-N@GP在2 A·g^(-1)下表现出985.4 F·g^(-1)的高比电容,1000次循环后的比电容保持率为76.6%。