研究人员测量石墨烯“培养皿”中的单个原子

在曼彻斯特大学工作的研究人员展示了通过制造石墨烯“培养皿”来观察液体中纳米材料的新的可能性。

新的二维纳米材料有可能在广泛的应用领域中提高效率、降低成本、提高性能，包括更好地为电池设计纳米材料或理解电池材料的劣化以提高其性能。

二维材料具有独特的性能，也可能导致功能和抗菌涂料、生物分析，并有针对性的药物输送。然而，在原子尺度上控制生长和降解的困难是充分利用这些令人兴奋的材料潜力的一个障碍。

扫描/透射电子显微镜是唯一允许对单个原子进行成像和分析的技术之一。然而，s／TEM仪器需要高真空来保护电子源，防止电子散射与分子间相互作用。

一些高强度的研究已经表明，在真空中室温下功能材料的结构与正常液体环境的结构有很大不同。这就像试图研究脱水李子的结构来了解原始李子的结构一样。

在纳米快报出版，带领的研究小组的Sarah Haigh博士和Roman Gorbachev博士在国家石墨烯研究院和曼彻斯特大学材料学院表明，石墨和氮化硼可以结合起来，创造一个完美的纳米培养皿。液体样品盘内可成像的单原子的灵敏度，也可以测量在纳米尺度的元素组成。

这些工程的石墨烯液细胞（eglc）建立二维物资大厦块：它们由氮化硼（BN）间隔钻孔（如液体包含）和两侧有石墨烯包裹。

石墨烯是最终的窗口材料-足够强大，以保护样品从一个高真空环境，但在同一时间足够薄，分辨率的电子束不妥协。主要作者Daniel Kelly说：“不像以前的设计，我们的石墨烯液态电池允许我们将原子成像几分钟。我们甚至能够在水中分辨出单个原子，观察它们在电子束下舞动。”

研究人员还证明了这些新的石墨烯液体电池能够提高液体电池中元素分析的质量。他们研究了一个铁的黄金1nm壳生长核壳纳米颗粒沉积。这种新的监测能力在这样小的尺度很小的浓度是高性能纳米日益复杂的化学结构的必要性。

明伟舟的学生，使这些细胞，说：“我们了解如何使这些越来越可靠，这使得二维培养皿进一步原位透射电镜的进步的一种有效途径，包括小的生物结构，如蛋白质成像。”