石墨烯盖子振兴成像技术

通过限制液体与石墨烯，纯碳，研究人员在美国国家标准和技术协会 (NIST) 和他们的同事超薄板有注入新的活力和扩展到图像表面的强大技术。石墨烯盖子使研究人员第一次能够容易和廉价形象，分析液体界面和纳米尺度物体浸在液体的表面。新的能力有可能推进电池，高度带电电容器电源网格技术和新的催化剂，比如那些用在化工行业的发展。

成像技术，称为光电效应镜 （媒介），紫外线或 x 射线轰击样品，刺激材料释放电子从区域或只是在它的表面之下。电场作为透镜聚焦发射的电子来创建图像。

研究人员已用于辨别的化学反应的催化剂，表面以及内存设备，磁场结构和生物化合物的分子体系结构模式这种罚款尺度特征的几十年的方法。但 PEEM 通常限于在高真空环境中的固体表面。该方法还没有研究液体和气体在普通压力的能力。液体样品，例如，会蒸发掉，而如果直接暴露在高真空中 PEEM 安装程序会产生火花。

在过去，科学家们尝试去克服这些挑战，通过使用一种技术称为微分抽的桥梁样品的高压之间的差距，基本上是零压力的显微镜。但此类仪器并不足以达到真正环境压力条件和太贵并不广泛可供常规使用，注意到 NIST 物理学家安德烈 · Kolmakov。

相反，他和他的同事从 NIST、 马里兰大学、 萨斯喀彻温大学、 加拿大光源和俄勒冈州立大学开发成本效益高和容易实现的替代方案。密封液体或气体的样品，用只是一个或两个原子层厚度保持样品在大气压下同时允许系统在真空条件下放置一个石墨烯盖子。

X 射线照亮一个石墨烯封顶的数组的液体，提示在溶液中发射电子的分子。石墨烯帽让电子通过自由，携带信息的化学状态的分子，但防止水漏出来，确保液体样品不干了。信用︰ A.杰 /NIST

在最近一期纳米快报 （链接是外部的），科学家报道石墨烯盖子启用测试液要传递到检测器，几乎不受阻碍地发射电子，然而逃逸到 PEEM 真空保持液体。数组在眼睑上的保留液体样品小时在高真空下足够长的时间来执行常规电子成像和光谱实验。

“这很简单的解决方案，添加一层石墨烯，”允许研究人员无需额外的和昂贵的设备，其标准配置中使用 PEEM 说 Kolmakov。

“扩大 PEEM 探测液体使用概念是在一种方式的革命，”评论物理学家 Andrea Locatelli 的同步辐射实验室 Elettra 在意大利的里雅斯特，不是研究团队的一部分。他补充说:”无数的应用程序可以确实预见，”。

例如，在眼睑上注意到 Kolmakov，允许液体改变的同时，实验过程中，帮助科学家了解不同化学环境下样品的行为。此外，因为安装程序使用的数组相同的盖子，每一个都可以不同的样本，和这项技术可以使用强大的统计分析、 数据挖掘、 模式识别方法的结合。