當我們考慮到與未來的聯系，全球向太陽能和風能、觸覺虛擬現實或合成神經元的過渡時，不乏出現很多偉大的想法。有關于材料的想法例如制造鋰離子電池，光電和氫燃料電池的能力，游走在概念和現實之間。

進入二維材質，是創新的最新一步。由一層原子組成的二維材料，如石墨烯和磷烯，展現出新的性質，具有深遠的潛力。這些材料可以像樂高積木一樣組合在一起，為未來的產品提供連接，包括傳遞電力和人的新方式，更有效的能源傳輸，以及道路和天空中的太陽能和風能車輛。

喬治亞大學研究人員領導的一項研究宣布，一種新的納米成像技術的成功應用，將使研究人員首次在納米尺度上全面測試和識別這些材料。現在，有一種方法可以在很小的范圍內用新材料來試驗我們的大創意。

“基礎科學小規模的導電性，光發射，結構變化發生在納米尺度上，”蘇珊·達舍和查爾斯·達舍醫學博士，富蘭克林文理學院的物理學教授，也是這篇新論文的主要作者尤漢內斯·阿巴特說，這一新工具使我們能夠以前所未有的特異性和分辨率將所有這些結合起來。

他說：“由于我們不能用傳統的方法看到原子，我們需要發明新的工具來可視化它們。高光譜成像技術使科學家能夠在基本長度尺度上同時檢測電性能、光學性能和機械性能。”

這項高光譜成像研究得到了美國空軍和國家科學基金會的資助。研究人員創造了一種由兩種半導體拼接而成的單原子厚的薄膜，類似于組裝一個原子樂高玩具，具有傳統厚材料所沒有的特性。對于單原子厚的晶體，每個原子都暴露在表面，結合了原子的性質，產生了新的性質。

阿巴特說：“材料科學的核心是需要了解新材料的基本特性，否則就不可能利用它們的獨特特性。這項技術使我們離能夠將這些材料用于許多潛在應用更近了一步。”

其中包括各種形式的電子或發光系統應用。阿巴特說，迄今為止，如何同時驗證單原子厚材料的原子組成、導電性和光響應的微小變化的影響一直是一個挑戰。

諾貝爾物理學獎得主理查德·費曼早在20世紀60年代就設想了納米技術，他預言，隨著科學家能夠選擇和替換某些種類的原子，他們將能夠制造出幾乎任何可以想象的材料。

阿巴特說：“半個多世紀過去了，我們還沒有到那里，但在我們所處的地方，我們可以將它們形象化，在這種規模上，可能會出現新的問題，我們必須理解這些性質，作為理解大規模材料性質的一部分，然后才能使用它們。”

這篇論文發表在ACSNano雜志上。