曼彻斯特大学和NGI的研究人员已经展示了石墨烯和氮化硼如何通过创造各种“培养皿”来观察液体中的纳米材料。

扫描/透射电子显微镜（S / TEM）是少数几种允许成像和分析单个原子的技术之一。然而，S / TEM仪器需要高真空以保护电子源并防止电子从分子相互作用中散射。以前的几项研究表明，真空中室温下功能材料的结构可能与其正常液体环境中的结构明显不同。因此，能够在所需状态下研究结构是很重要的。

国家石墨烯研究所和曼彻斯特大学材料学院的研究小组已经证明，石墨烯和氮化硼可以结合在一起，形成完美的纳米培养皿。培养皿内的液体样品可以用单原子灵敏度成像，并且还可以在压力计长度尺度下测量它们的元素组成。

这些工程石墨烯液体电池（EGLC）由二维材料构建块构成：它们由钻有孔的氮化硼（BN）间隔物（其中包含液体）和两侧用石墨烯封装。

该团队解释说，石墨烯是最终的窗口材料 - 足够强大，可以保护样品免受高真空环境的影响，但同时又要足够薄，以免电子束的分辨率受到损害。第一作者丹尼尔凯利说：“与以前的设计不同，我们的石墨烯液体细胞可以让我们对原子成像很长时间。我们甚至能够解析水中的单个原子并观察它们在电子束下跳舞。“

研究人员还证明，这些新的石墨烯液体细胞可以使液体细胞中元素分析的质量提高一个数量级。他们研究了在金上沉积1nm铁壳以生长核壳纳米粒子。这种在如此小的长度范围内监测微小浓度的新能力是高性能纳米催化剂日益复杂的化学结构的必要条件。