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▶石墨烯或可成为促进神经再生的良药
爱荷华州立大学的科学家们开发出一种利用喷墨打印机的纳米技术生成多层石墨烯电路,有望将间质干细胞(形成骨、软骨和脂肪细胞)转化为施旺细胞,这种细胞在促进神经细胞的康复中起着多种作用。
这种技术处理的电路包含了凸起的、粗糙的三维纳米结构,间质干细胞黏附在这种纳米结构上生长。其中的石墨烯成分具有极其优良的导电性和导热性,同时也具有优异的耐久性和生物相容性。根据该团队的研究结果得出结论:“灵活的石墨烯电极可以适应损伤部位,并为神经细胞再生提供了直接的电刺激,这些结果为体内神经再生铺平了道路。”
▶石墨烯非接触式致动器
新加坡南洋理工大学的研究人员利用静电致动原理,开发了一种电致型石墨烯致动器,能够在不接触的情况下有效识别靠近物体的位置等信息。由于石墨烯膜表面带有正电荷,当不用带电物体靠近一端固定的石墨烯小条时,致动器会自发弯曲。这种致动器做成的“智能雷达”和“跳舞小人”都反映了它在实际应用的潜力,包括智能开关、运动监测、非接触式传感等领域。
▶石墨烯涂层变形或破裂时变色可用于检测微裂纹
德国莱布尼兹聚合物研究所研究团队开发了一种石墨烯涂层,通过使用特殊的沉积方法重叠具有有序和无序特征的石墨烯纳米片(GNP),实现了独特的“鱼鳞”结构,它在变形或破裂时可改变颜色。因此,结合可变结构着色和电气感测功能的方法为材料故障前的危险等级和微裂纹的早期警告带来了第一个有价值的步骤,使用几种颜色来解决“交通灯”中的危险报警和安全性系统。
▶石墨烯智能玻璃高温自动变不透明
台湾清华大学材料系特聘教授戴念华带领学生团队,运用石墨烯研发出达到一定高温就会由透明转变为不透光的智能玻璃,可降低车内温度、节省能源,也可应用在智慧住宅。研究人员利用石墨烯具有将光能转变为热能的特性,与温感性水凝胶混和后成为液态物质,注入两片玻璃之间,只要环境温度高于32度以上,1至2分钟智能玻璃就转为不透光,阻隔大部分光线。调整配方后,也能因应不同需要,造出不同颜色的智能玻璃。
经强光照射2分钟后,一般玻璃(左)仍呈透明,清华石墨烯智能玻璃(右)已变不透明,阻隔光线与热能
来源:台湾清华大学
▶石墨烯纳米带可用于超敏感质量检测
中国科学技术大学的研究团队利用悬浮在沟槽上的石墨烯纳米棒,通过单电子晶体管(SET)发现了纳米机械运动与电导之间的联系。该纳米机电系统(NEMS)利用沟槽底部的金门控触点,用于激活或触发纳米棒并探索其能量景观。这些器件的独特应用可以提供一种将谐振器的机械模式冷却到基态的可靠方法以及超高的力/质量传感器。它们还提供了探索超过现有技术解决方案的纳米级现象的途径,可以揭示一系列领域的问题。
▶电化石墨烯用于细菌灭虫器
一种激光诱导石墨烯(LIG)的材料是抗菌的,莱斯大学的研究人员发现通过添加几伏的电力,其抗菌性能可以被提升一个档次,用石墨烯材料制造了一个细菌灭虫器。关于灭菌原理,据解释,石墨烯的锋利边缘刺穿它们的细胞膜,然后电荷电解它们,任何剩余的幸存者被过程中产生的过氧化氢迅速中毒。
Tour说:“这种形式的石墨烯极易抵抗生物膜的形成,对生物膜的形成具有很大的应用潜力,例如水处理厂,石油钻井作业,医院和海洋应用场合,如对污染敏感的水下管道。使用电力时的高抗菌是一个很大的额外的好处。”
▶石墨烯用于制造可见光以外的高端相机
ICFO研究人员通过利用PBS胶体量子点,将其沉积在CVD石墨烯上制备出石墨烯量子点图像传感器,并将其沉积在具有图像传感器和读出电路的CMOS芯片上。他们首次展示了CMOS集成电路与石墨烯的单片集成,由此产生了一种高分辨率图像传感器,它主要是基于石墨烯和量子点(QD)的数十万光电探测器而成。这种石墨烯与CMOS的单片式集成的演示能够使光电子应用更加广泛,例如低功率的光学数据通信和紧凑、超灵敏的传感系统。
基于CMOS-量子点的石墨烯传感器,可用于可视紫外线、可见光和红外线相机。
▶石墨烯应用于太阳能集热器
石墨烯具有出色的导热性,葡萄牙里斯本大学的Bioucas及其团队使用水和乙二醇作为传热导体,探讨了不同数量的石墨烯薄片对太阳能集热器传热效率的影响。研究人员发现,在太阳能集热器的传热流体中加入氧化石墨烯,既简单又可以提高传热效率。研究人员分别通过室内卤素灯以及室外太阳光照射下对比证实,集热器在室外自然光照射下的传热效率明显优于室内。
▶石墨烯晶体管开启计算机的新时代
中佛罗里达大学助理教授Ryan M. Gelfand是研发团队的一份子,他所在的研发团队现今研发了一种石墨烯晶体管,这种晶体管在只使用现有晶体管百分之一电力的情况下,能使计算机运行速度提升一千倍。
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