液相過程在眾多的科學技術領域扮演著重要的角色，如細胞中的生物活動、生物礦化、納米顆粒合成以及電化學反應儲能。如何在高空間分辨率下實時觀測液相反應便成為人們一直追求的目標。傳統的透射電子顯微學技術雖能在原子尺度提供物質的結構與成分信息，但是其所要求的高真空環境與液體較高的飽和蒸氣壓相抵觸，僅限于固態薄膜樣品的表征。近年來，微納加工技術的進步推動了液體透射電鏡技術的誕生與發展。利用微納加工制備的微流芯片作為液體池(liquid cell)，可以有效地將液體與高真空環境隔離開來。目前商業化的Si基芯片多采用SiN_x作為觀察窗口薄膜。由于SiN_x膜(mo)的(de)厚度較(jiao)大(>50 nm)以及在高(gao)真空下易(yi)向外脹(zhang)形(bulging)等問題，使(shi)得采用(yong)該類 Si 基微(wei)(wei)芯片的(de)原(yuan)位液體電鏡(jing)能獲到的(de)實際分(fen)辨(bian)率(lv)有限。為此，研究人員提(ti)出利用(yong)單層石墨(mo)(mo)烯作為窗口薄(bo)膜(mo)來(lai)彌補當前Si基微(wei)(wei)流(liu)芯片的(de)不足。單層石墨(mo)(mo)烯的(de)高(gao)機械強度、對小分(fen)子的(de)不滲透性，不僅可以封裝(zhuang)液體，同時(shi)可減少電子束的(de)散射，將分(fen)辨(bian)率(lv)提(ti)高(gao)到原(yuan)子級別，為高(gao)空間分(fen)辨(bian)率(lv)下研究物(wu)質在液體環(huan)境中的(de)動態過程提(ti)供了新的(de)契機。

美國伊利諾伊大學芝加哥分校生物工程系Tolou Shokuhfar博士、機械與工業工程系Reza Shahbazian‐Yassar教授和Constantine M. Megaridis教授在Small Methods?(DOI: 10.1002/smtd.201900026)上發表(biao)了題為“Advances in Graphene-Based Liquid Cell Electron Microscopy: Working Principles, Opportunities, and Challenges”的(de)(de)綜述性文(wen)章，總結(jie)了石(shi)墨烯(xi)(xi)液體(ti)池(chi)電鏡技(ji)術的(de)(de)工(gong)作原理以及(ji)應用(yong)(yong)進(jin)展。文(wen)章首先回顧(gu)了不同的(de)(de)石(shi)墨烯(xi)(xi)液體(ti)池(chi)的(de)(de)制(zhi)備方法以及(ji)各自的(de)(de)優(you)缺點。隨后，討(tao)論(lun)了液體(ti)包的(de)(de)幾何(he)特征如何(he)影響石(shi)墨烯(xi)(xi)液體(ti)池(chi)內的(de)(de)壓(ya)力和目前對于石(shi)墨烯(xi)(xi)液體(ti)池(chi)中輻照(zhao)反(fan)應、緩解電子束輻照(zhao)損(sun)傷機理的(de)(de)理解。最(zui)后，進(jin)一步評述了石(shi)墨烯(xi)(xi)液體(ti)池(chi)電鏡技(ji)術在(zai)材料(liao)科學（晶體(ti)的(de)(de)成(cheng)核與生(sheng)長、腐(fu)蝕、電化學）、生(sheng)命(ming)科學（細胞器(qi)與蛋白質高分辨(bian)成(cheng)像）等領域的(de)(de)應用(yong)(yong)，并對未(wei)來可能的(de)(de)研究方向及(ji)相應的(de)(de)挑戰提出了展望。