電鏡除了用來(lái)拍照，還能做點(diǎn)更酷炫的事么？
德國(guó)埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)ErdmannSpiecker教授及其同事近日展示了一種電鏡新玩法。他們通過(guò)在掃描電鏡（SEM）及透射電鏡（TEM）裝置中加入壓電臂，實(shí)現(xiàn)了原位清潔石墨烯薄膜表面，其潔凈程度達(dá)原子級(jí)別。此外，作者們?cè)跐崈羰┍砻嫔侠锰囟ū砻嫖轿锷L(zhǎng)了石墨烯。
石墨烯的清洗利用了灰塵與石墨烯表面作用力微弱的特點(diǎn)，其清潔過(guò)程如拖地（圖1a）。作者們?cè)赟EM裝置中加入兩條前端連有金屬鎢探針的壓電臂（圖1b）。探針上下各一個(gè)，可從石墨烯膜上下兩面接近，并在表面上移動(dòng)。清潔時(shí)，先小心地將探針與石墨烯膜輕輕接觸，然后在平面內(nèi)移動(dòng)。由于灰塵與石墨烯之間作用力比石墨烯層間作用力弱，因而探針可將吸附在表面的灰塵與石墨烯剝離，從而清洗石墨烯（圖1c、d）。
清潔石墨烯膜可通過(guò)SEM實(shí)時(shí)觀察。電鏡圖片顯示，未處理的石墨烯表面附著大量長(zhǎng)條狀灰塵顆粒（圖2a）。通過(guò)探針在石墨烯表面上移動(dòng)，可在不破壞石墨烯薄膜的前提下實(shí)現(xiàn)原子級(jí)別潔凈程度（視頻及圖2b-h）。除SEM外，TEM也可同樣為石墨烯“洗澡”。
潔凈的石墨烯表面可作為研究二維材料生長(zhǎng)行為的平臺(tái)。例如，作者們有意向潔凈石墨烯表面引入Cu(II)-四苯基卟啉（CuTPP）分子，并通過(guò)電子束照射誘導(dǎo)這些分子在表面擴(kuò)散（圖3a）。含苯環(huán)的CuTPP分子擴(kuò)散聚攏后利用電子束的能量交聯(lián)并逐漸形成具有缺陷的單層石墨烯網(wǎng)絡(luò)（圖3b-d）。通過(guò)調(diào)控交聯(lián)時(shí)間和表面分子吸附密度，可原位合成多層石墨烯。
不知本工作的靈感是否來(lái)源于作者們某次的灑掃庭除。
更多信息（如石墨烯表面再污染動(dòng)力學(xué)特征等）請(qǐng)參見(jiàn)原文：
