Vang een vloeistofdruppel tussen twee velletjes grafeen en je kunt hem zò onder de transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) leggen.Ideaal voor het bestuderen van bijvoorbeeld nanokristalgroei, schrijven Alex Zettl (UC Berkeley) en collega’s in Science.

Het idee is uiteraard dat de moleculen in de druppel niet door het grafeen heen kunnen, terwijl de elektronenbundel van die TEM er vrijwel ongehinderd doorheen gaat.

Normaal gesproken gaan vloeistoffen en TEM slecht samen. De microscoop heeft immers een vacuüm nodig om te functioneren, en in zo’n vacuüm dampt de vloeistof meteen weg.

De enige oplossing was tot nu toe om zo’n vloeistof te verpakken in een meetcel met een venster van siliciumnitride waar de elektronenbundel op z’n minst een béétje doorheen gaat, maar in de praktijk is dat een dusdanig klein beetje dat de resolutie nogal tegenvalt. Bovendien is de interactie van siliciumnitride met de vloeistof zeker niet verwaarloosbaar.

Grafeen is chemisch wèl inert. De vloeistof is volgens de auteurs gemakkelijk tussen twee velletjes te krijgen, in druppels met diameters va 6 tot 200 nm. Dankzij de vanderwaalskrachten ‘plakken’ de beide velletjes rond de vloeistof vanzelf aan elkaar.

Om te beginnen heeft Zettl zo de groei van platina-nanokristallen in een colloïdale oplossing van platina(II)acetylacetonaat in beeld gebracht onder de TEAM1-microscoop, een geavanceerde TEM die in staat wordt geacht om losse atomen te ‘zien’. Inderdaad konden ze het kristallisatieproces gedurende tientallen minuten volgen in een ongekend hoge resolutie.