Graphene platelets (GP) are a novel class of nanofillers due to its good compatibility with most polymers, high aspect ratio, high absolute strength and cost-effectiveness. We in this study synthesised two types of epoxy/GP nanocomposites with different interface strength using the combination of sonication and chemical modification. Although the surface-modified graphene platelets (m-GP) formed clusters, a higher degree of dispersion and exfoliation of graphene was observed in each cluster owning to the improved interface by modification. The scrolling of graphene was found predominantly in the interface-modified nanocomposite. At 4 wt%, the modified nanocomposite shows fracture energy release rate G1c 613.4 J m−2, while the unmodified nanocomposite indicates 417.3 J m−2, in comparison with neat epoxy G1c 204.2 J m−2. The interface modification enhanced the glass transition temperature of neat epoxy from 94.7 to 108.6 °C, 14.7% increment. Toughening mechanisms are attributed to the voiding, microcracking and breakage of GP, while matrix may not consume as much fracture energy as m-GP do.

Highly sensitive, wearable and durable strain sensors are vital to the development of health monitoring systems, smart robots and human machine interfaces. The recent sensor fabrication progress is respectable, but it is limited by complexity, low sensitivity and unideal service life. Herein a facile, cost‐effective and scalable method is presented for the development of high‐performance strain sensors and stretchable conductors based on a composite film consisting of graphene platelets (GnPs) and silicon rubber. Through calculation by the tunneling theory using experimental data, the composite film has demonstrated ideal linear and reproducible sensitivity to tensile strains, which is contributed by the superior piezoresistivity of GnPs having tunable gauge factors 27.7–164.5. The composite sensors fabricated in different days demonstrate pretty similar performance, enabling applications as a health‐monitoring device to detect various human motions from finger bending to pulse. They can be used as electronic skin, a vibration sensor and a human‐machine interface controller. Stretchable conductors are made by coating and encapsulating GnPs with polydimethyl siloxane to create another composite; this structure allows the conductor to be readily bent and stretched with sufficient mechanical robustness and cyclability.

Abstract A scalable approach for the mass production of chemically modified graphene has yet to be developed, which holds the key to the large‐scale production of stable graphene colloids for optical electronics, energy conversion, and storage materials, catalysis, sensors, composites, etc. Here, a facile approach to fabricating covalently modified graphene and its polymer nanocomposites is presented. The method involves: i) employing a common furnace, rather than a furnace installed with a quartz tube and operated in inert gas as required in previous studies, to treat a commercial graphite intercalation compound with thermal shocking and ultrasonication and fabricate graphene platelets (GnPs) with a thickness of 2.51 ± 0.39 nm that contain only 7 at% oxygen; ii) grafting these GnPs with a commercial, long‐chain surfactant, which is able to create molecular entanglement with polymer matrixes by taking advantage of the reactions between the epoxide groups of the platelets and the end amine groups of the surfactant, to produce chemically modified graphene platelets ( m ‐ GnPs); and iii) solution‐mixing m ‐GnPs with a commonly used polymer to fabricate nanocomposites. These m ‐GnPs are well dispersed in a polymer with highly improved mechanical properties and a low percolation threshold of electrical conductivity at 0.25 vol%. This novel approach could lead to the future scalable production of graphene and its nanocomposites.

Abstract Graphene oxide is extensively compounded with polymers toward a wide variety of applications. Less studied are few‐layer or multi‐layer highly crystalline graphene, both of which are herein named as graphene platelets. This article aims to provide the most recent advancements of graphene platelets and their polymer composites. A first focus lies on cost‐effective fabrication strategies of graphene platelets – intercalation and exfoliation – which work in a relative mass scale, e.g., 5.3 g h −1 . As no heavy oxidization is involved, the platelets have high crystalline integrity, e.g., C:O ratio over 8.0, with thicknesses 2–4 nm and lateral dimension up to a few micrometers. Through carefully selecting the solvent for dispersion and the molecules for surface modification, graphene platelets can be liquid‐processable, enabling them to be printed, coated, or compounded with various polymers. A purpose‐designed experiment is undertaken to unravel the effect of reasonable ultrasonication time on the platelet thickness. Typical polymer/graphene platelet composites are critically examined for their preparation, structure, and applications such as thermal management and flexible/stretchable electronic devices. Perspectives on the limitations, current challenges, and future prospects for graphene platelets and their polymer composites are provided.

Abstract Conventional strain sensors based on metals and semiconductors are rigid and cannot measure soft and stretchable objects. Thus, new strain sensors based on polymer/nanomaterial composites are attracting more interest. Although much effort has been dedicated to achieve high values of both sensitivity and stretchability with linearity, this work endeavors to search and establish guidelines for the development of stretchable strain sensors, by critically reviewing conventional sensors and examining recent progress. It starts from introducing key parameters for conventional strain sensors; these parameters are further discussed for their potential impact on new polymer/nanomaterial strain sensors. The work concludes that there are no general benchmarks for conventional strain sensors utilized in industry. From the findings, the authors suggest that stretchable strain sensors should be custom designed and developed to meet particular measurement requirements, in comparison with a generic aim of yielding a sensor with high degrees of stretchability, sensitivity, and linearity. Challenges are discussed, including reliability, calibration to be used as proper gauges, and soft data acquisition systems.

Studies of laminopathy-based progeria offer insights into aging-associated diseases and highlight the role of LMNA in chromatin organization. Mandibuloacral dysplasia type A (MAD) is a largely unexplored form of atypical progeria that lacks lamin A post-translational processing defects. Using iPSCs derived from a male MAD patient carrying homozygous LMNA p.R527C, premature aging phenotypes are recapitulated in multiple mesenchymal lineages, including mesenchymal stem cells (MSCs). Comparison with 26 human aging MSC expression datasets reveals that MAD-MSCs exhibit the highest similarity to senescent primary human MSCs. Lamina-chromatin interaction analysis reveals reorganization of lamina-associating domains (LADs) and repositioning of non-LAD binding peaks may contribute to the observed accelerated senescence. Additionally, 3D genome organization further supports hierarchical chromatin disorganization in MAD stem cells, alongside dysregulation of genes involved in epigenetic modification, stem cell fate maintenance, senescence, and geroprotection. Together, these findings suggest LMNA missense mutation is linked to chromatin alterations in an atypical progeroid syndrome.

Exploring non-precious oxygen reduction reaction (ORR) catalysts is essential to fuel cells and seawater metal-air batteries. Transition metal nitrides are promising ORR catalysts with high corrosion resistance but fail to...