石墨烯有望彻底改变从电动汽车到智能手机的各个领域，但前提是必须确保其质量。曼彻斯特大学牵头开展了全球最大规模的研究，为检测石墨烯单原子厚度确立了新的国际基准。该团队联合英国国家物理实验室及全球15家顶尖研究机构，运用透射电子显微镜技术开发出可靠检测方法，为未来产业标准奠定基础。
曼彻斯特大学研究人员携手英国国家物理实验室及15家国际合作伙伴，成功建立基于透射电子显微镜技术的可靠检测方案。该成果发表于《2D Materials》期刊，将成为石墨烯新ISO技术规范的基准依据。
“要将石墨烯及其他二维材料应用于轻型车辆、运动器材、触摸屏、传感器及电子设备等工业领域，必须确保所用材料准确无误。这项研究确立了行业可信赖的全球基准，”参与博士研究的威廉·索恩利博士表示。
“电子衍射技术长期用于区分单层与少层石墨烯，但应用时常忽略不确定性处理。通过联合15家顶尖实验室（包括该领域的先驱机构），我们梳理了技术陷阱并揭示了获取可靠结果的方法，”埃文·蒂洛森博士补充道。
“我们设计的协议适用于普通实验室而非专业中心。对于缺乏透射电子显微镜能力的机构，我们可通过与罗伊斯研究所的合作提供商业化测量服务，”材料学教授莎拉·海格强调。
该研究成果直接应用于ISO/TS 21356-2国际标准，该标准目前正在印刷中，预计将于2026年发布。“这项工作基于英国国家物理实验室与曼彻斯特大学合作开发的《石墨烯结构表征良好实践指南145》，该指南是NPL下载量最高的指南之一。”NPL表面技术组首席科学家兼先进材料战略负责人安德鲁·波拉德博士指出。
参考文献：Tillotson EDI, Thornley W, Talbott W, et al. A large interlaboratory electron diffraction study of monolayer graphene. 2D Mater. 2025. doi: 10.1088/2053-1583/ae2ca1
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