美國能源部橡樹嶺國家實驗室的科學家15日表示，利用實驗室的電子顯微鏡獲得的前所未有的石墨烯內單獨原子的圖像，人們有望全面解開該材料的應用潛能，滿足從發動機燃燒室到電子消費品的需求。

　　人們首次獲得石墨烯晶體是在2004年。石墨烯為二維（單層原子）結構，硬度超過鉆石，強度賽過鋼材，且具有電性能和熱性能。通過了解石墨烯材料原子結構和鍵配位，科學家有望提出優化石墨烯的途徑，讓其更好地適用于特殊的應用。

　　在新出版的《物理評論快報》上，橡樹嶺國家實驗室和范德比爾大學兩機構科學家組成的研究小組發表文章說，他們利用消色差掃描透射電子顯微鏡對石墨烯中硅雜質的原子和電子結構進行了研究。

　　橡樹嶺國家實驗室研究人員胡安-卡洛斯·艾德羅布表示，他們利用新的實驗和計算方法來揭示石墨烯中單個雜質的鍵合特征。比如，他們能區分石墨烯中非碳原子是二維還是三維鍵合。事實上，自20世紀30年代人們推斷出鍵配位后，這是科學家首次將其視覺化表現出來。

　　通過研究石墨烯的原子和電子結構以及了解其摻雜物質，科學家能夠更好地預測何種摻雜能夠提高材料的性能，細微地改變石墨烯的化學組成能夠為不同的應用量身定做合適的石墨烯材料。例如，通過增加不同的元素，可以讓石墨烯取代汽車中的鉑催化轉化器，也可讓其改善電子器件的功能等。

　　由于石墨烯具有導熱、導電和光學透明能力，因此它有潛力替代人們日常用的電子產品中內部元件材料。銦是儲存量十分有限的元素，它因透明傳導性而廣泛地用于電子產品（電視、計算機、手機等）的顯示器上，人們期望能用更廉價和更豐富的石墨烯來替代銦。