当我们考虑到与未来的联系，全球向太阳能和风能、触觉虚拟现实或合成神经元的过渡时，不乏出现很多伟大的想法。有关于材料的想法例如制造锂离子电池，光电和氢燃料电池的能力，游走在概念和现实之间。
进入二维材质，是创新的最新一步。由一层原子组成的二维材料，如石墨烯和磷烯，展现出新的性质，具有深远的潜力。这些材料可以像乐高积木一样组合在一起，为未来的产品提供连接，包括传递电力和人的新方式，更有效的能源传输，以及道路和天空中的太阳能和风能车辆。
乔治亚大学研究人员领导的一项研究宣布，一种新的纳米成像技术的成功应用，将使研究人员首次在纳米尺度上全面测试和识别这些材料。现在，有一种方法可以在很小的范围内用新材料来试验我们的大创意。
“基础科学小规模的导电性，光发射，结构变化发生在纳米尺度上，”苏珊·达舍和查尔斯·达舍医学博士，富兰克林文理学院的物理学教授，也是这篇新论文的主要作者尤汉内斯·阿巴特说，这一新工具使我们能够以前所未有的特异性和分辨率将所有这些结合起来。
他说：“由于我们不能用传统的方法看到原子，我们需要发明新的工具来可视化它们。高光谱成像技术使科学家能够在基本长度尺度上同时检测电性能、光学性能和机械性能。”
这项高光谱成像研究得到了美国空军和国家科学基金会的资助。研究人员创造了一种由两种半导体拼接而成的单原子厚的薄膜，类似于组装一个原子乐高玩具，具有传统厚材料所没有的特性。对于单原子厚的晶体，每个原子都暴露在表面，结合了原子的性质，产生了新的性质。
阿巴特说：“材料科学的核心是需要了解新材料的基本特性，否则就不可能利用它们的独特特性。这项技术使我们离能够将这些材料用于许多潜在应用更近了一步。”
其中包括各种形式的电子或发光系统应用。阿巴特说，迄今为止，如何同时验证单原子厚材料的原子组成、导电性和光响应的微小变化的影响一直是一个挑战。
诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼早在20世纪60年代就设想了纳米技术，他预言，随着科学家能够选择和替换某些种类的原子，他们将能够制造出几乎任何可以想象的材料。
阿巴特说：“半个多世纪过去了，我们还没有到那里，但在我们所处的地方，我们可以将它们形象化，在这种规模上，可能会出现新的问题，我们必须理解这些性质，作为理解大规模材料性质的一部分，然后才能使用它们。”
这篇论文发表在ACSNano杂志上。
