关键词： 氧化石墨烯   脂肪源间充质干细胞   凋亡   糖尿病皮肤创面  

摘要： 目的研究氧化石墨烯(graphene oxide, GO)调控脂肪源间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cells, Ad-MSCs)促进糖尿病皮肤创面修复的作用。方法将Ad-MSCs与浓度分别为100、200、400 μg/mL GO在25 mmol/L葡萄糖浓度的环境下共同培养48 h, 用流式细胞仪和Western印迹法检测Ad-MSCs的凋亡情况。选用18只BALB/c无胸腺雌性裸鼠, 建立糖尿病裸鼠皮肤缺损模型后, 将磷酸盐缓冲液、Ad-MSCs、GO+Ad-MSCs以皮内注射方式注入裸鼠创缘皮肤进行治疗, 即为对照组、Ad-MSCs组、GO+Ad-MSCs组, 每组6只。观察创面细胞存活情况和裸鼠皮肤愈合情况, HE染色及Masson染色明确创面愈合情况, 酶联免疫吸附试验(ELISA)测定表皮生长因子(EGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)水平。结果与未进行GO共培养的高糖组(对照组)相比, Ad-MSCs与GO共培养中Ad-MSCs的凋亡率明显降低(P<0.05), 且随GO的浓度增加, 细胞凋亡率也随之降低, Bax蛋白表达水平下降, Bcl-2蛋白表达水平增高(均P<0.05)。糖尿病裸鼠皮肤缺损模型显示, GO+Ad-MSCs组中Ad-MSCs存活率、创面愈合度明显增高(均P<0.05), 且上皮化程度和胶原再生的厚度均优于其他组。ELISA结果表明, GO+Ad-MSCs组中EGF、VEGF表达明显增加(均P<0.05), TNF-α、IL-6表达明显降低(均P<0.05)。结论 GO在体外条件下可以抑制Ad-MSCs凋亡;在体内情况下, 使用经GO处理后Ad-MSCs比单纯应用Ad-MSCs存活率更高, 创面愈合速度更快, 效果更佳。

关键词： 氧化石墨烯   黑磷   润滑添加剂   油基润滑添加剂   摩擦  

摘要： 钛合金广泛应用于航空航天、海事、军事等领域,但其较差的摩擦学特性限制了它在精密零部件中的应用。因此,研究适用于钛合金高精密成形加工过程中的润滑添加剂是实现钛合金高效加工的关键。采用相转移法制备了氧化石墨烯和黑磷纳米片复合油基润滑添加剂,通过扫描电子显微镜、拉曼光谱仪和X射线衍射仪等对复合添加剂的形态、组成和物相结构进行了表征,利用UMT-5多功能摩擦磨损试验机评价了黑磷-氧化石墨烯纳米片作为液体石蜡基润滑添加剂在钛合金表面的摩擦学性能。实验结果表明,黑磷纳米片与氧化石墨烯的质量比为1∶4的复合润滑剂表现出最佳的综合摩擦学性能,综合测试分析证实,黑磷-氧化石墨烯复合润滑添加剂的优异摩擦学性能归因于吸附与摩擦化学反应的协同作用。该发现对开发用于钛合金制造和加工的新型润滑剂具有指导意义。

关键词： 太赫兹超材料   传感器   石墨烯   多维超灵敏  

摘要： 提出一种石墨烯-金属超材料复合太赫兹传感器,充分利用石墨烯能带Dirac点附近费米能级对样品的灵敏响应结合超材料表面强局域电场实现了对谷氨酸溶液浓度的多维超灵敏传感。实验结果表明,传感器在频率f=0.58 THz处存在一个明显的透射峰,且该透射峰幅值随谷氨酸溶液浓度的增加先升高后降低。若以透射峰幅值作为传感指标,器件能够探测到的最低浓度在10^(-1) fg/mL量级。另外,从传感器的透射波相位差-频率关系曲线中提取的斜率与浓度具有类线性关联,这意味着相位差信息也可以作为有效的传感指标。结合透射幅值和相位差两个传感指标,器件可以实现对谷氨酸溶液浓度的超灵敏精确检测。文中提出的器件为发展基于太赫兹超材料的超灵敏氨基酸传感器提供了帮助。

关键词： 双向蒸发诱导自组装   石墨烯气凝胶   “三明治”结构   双导热通道  

摘要： 采用“双向蒸发诱导自组装”策略构建了具有“三明治”结构的石墨烯/聚酰亚胺衍生碳纤维复合气凝胶(S-GPA).通过控制水分沿前驱体浆料上下表面的蒸发过程,基于体积排除效应驱动,使表层溶质倾向于水平排列,而内部组分仍为随机取向的水凝胶状态.经冷冻干燥、石墨化后得到表层致密、内部呈3D多孔结构的S-GPA气凝胶,从而具有水平和垂直方向上的双导热通道.另外,聚多巴胺包覆的氧化聚酰亚胺纤维作为1D增强体,通过共价作用巩固了3D凝胶结构,进一步促进了热流传递及应力分布.因此,S-GPA热界面材料具有质量轻、强度高、导热性好等优点,其拉伸和压缩模量分别为4.2 MPa和81.7 kPa.当被压缩50%时,其面内和面外热导率分别可达72.1和14.5 W/(m·K).本工作为可控制备高性能石墨烯基热界面材料提供了一条有效的路径,有望加速其在热管理领域的研究应用.

关键词： 诺贝尔物理学奖   美国物理学家   量子霍尔效应   双层石墨烯   德国物理学家   材料学家   美籍华裔  

摘要： 量子霍尔效应(quantum Hall effect,QHE)是霍尔效应的量子力学版本。一般分为整数量子霍尔效应(integer QHE)和分数量子霍尔效应(fractionQHE),其中整数量子霍尔效应由德国物理学家von Klitzing发现,他因此获得1985年诺贝尔物理学奖。分数量子霍尔效应由美籍华裔物理学家崔琦、德国物理学家Horst Störmer和美国材料学家Arthur Gossard发现,前两位因此与美国物理学家Robert Laughlin分享了1998年诺贝尔物理学奖。

关键词： 道路工程   石墨烯   玄武岩纤维   复合改性沥青   流变性能  

摘要： 为研究石墨烯对玄武岩纤维改性沥青性能的影响,用高速剪切机制备玄武岩纤维改性沥青和5组不同掺量的石墨烯-玄武岩纤维复合改性沥青,并采用针入度、软化点、延度和温度扫描试验对2种改性沥青的常规性能和流变性能进行研究。试验结果表明,石墨烯的加入降低了玄武岩纤维改性沥青的针入度和延度,软化点呈现相反趋势,高温抗变形能力得到显著提高。

关键词： 石墨烯   热导率   环氧树脂   石墨烯基复合材料  

摘要： 采用天然巴沙木作为原材料,进行选择性刻蚀,得到三维层状结构的木头海绵。以木头海绵为模板,在负载一定比例的还原氧化石墨烯(rGO)与石墨烯纳米片(GNP)后,通过真空浸渍的方法与环氧树脂复合并固化,制备得到石墨烯-木头海绵(G-WS)/环氧树脂复合材料。结果表明:采用真空浸渍的方法,能够成功使氧化石墨烯(GO)在水热还原的同时,带动GNP负载到木头海绵表面,同时GO被还原成为rGO,经过与环氧树脂复合后,在环氧树脂内部,G-WS仍然保持良好的三维结构,这种取向分层结构使复合材料具有导热的各向异性,三维连通的结构也为良好的热导率奠定了基础。当填料质量分数为1.45%时,沿取向结构方向的热导率能够达到1.59 W·m^(-1)·K^(-1),相比于纯环氧树脂而言,热导率提升率高达457%。同时由于木头海绵内部层状的结构,赋予了G-WS良好的压缩回弹性能,能够实现80%压缩以及40%形变压缩,循环100次但不发生明显形变。

关键词： 氧化石墨烯   二氧化锰   生物异质结   抗感染   皮肤修复  

摘要： 传统的化学动力疗法(Chemodynamic therapy,CDT)往往依靠内源性H_(2)O_(2)产生·OH来对抗细菌,但是产生的·OH难以达到对细菌的彻底清除。此外,细菌内部遭受活性氧攻击时会产生大量的还原型谷胱甘肽(Glutathione,GSH),抑制活性氧(ROS)对细菌的杀伤作用,增加清除细菌的难度。因此,设计并开发了一种由氧化石墨烯(Graphene oxide)/二氧化锰(MnO_(2))组成的生物异质结(Biological heterojunction,Bio-HJs)平台。在近红外光照射下,Bio-HJs不仅具有光热效应,还能催化H_(2)O_(2)与Mn^(2+)氧化生成高致死性活性氧;同时,生成的Mn^(4+)离子可以大量消耗细菌内的谷胱甘肽,破坏其防御系统。细菌实验进一步证实,制得的Bio-HJs具有强大的抗菌能力,可以有效根治细菌感染。

关键词： 氧化石墨烯   碳纳米管   聚丙烯   复合材料  

摘要： 氧化石墨烯(GO)、碳纳米管(CNTs)作为增强材料赋予聚合物复合材料多种优异性能,然而,其在聚合物中的分散性是影响复合材料性能的重要因素.本研究采用改进的Hummers方法制备了氧化石墨烯,将均聚聚丙烯(PP)与GO及羧基化CNTs通过平行双螺杆挤出机共混挤出,得到GO/CNTs/PP复合材料,并研究了GO与CNTs的含量对复合材料性能的影响.测试结果表明当GO与CNTs的质量比为7∶3时,GO与CNTs在聚合物中分散均匀,复合材料的力学性能提高显著.

关键词： 镀镍石墨烯   存留率   自蔓延焊接  

摘要： 本研究基于镀镍石墨烯湿法铺设工艺以及半固态热压轧工艺,制备了厚度可调、成分可控的复合结构焊料片。为验证复合焊料片的焊接效果,采用超声显微镜(CASM)对焊缝内部进行了分析,同时为了解镀镍石墨烯在焊料片中的存留率,分别采用回流焊接和自蔓延焊接法对焊料片进行了铜/焊料/铜焊接,采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)对焊缝中的增强相存留率进行了对比分析。实验结果显示,基于湿法铺设工艺制备的镀镍石墨烯增强复合焊料具有良好的焊接效果;采用自蔓延焊接法制备的互连结构中的增强相存留率相比传统回流焊接工艺更高。