近日，由英国曼彻斯特大学牵头，联合英国国家物理实验室以及全球15家顶尖研究机构，共同完成了世界上规模最大的石墨烯单层厚度表征研究，成功建立了一项可靠的测试基准。该团队开发了一套基于透射电子显微镜的稳健测试协议，为石墨烯的质量鉴定提供了全球统一的技术依据。相关研究成果已发表于学术期刊《2D Materials》上。

这项研究的核心目标，是解决石墨烯产业化过程中一个关键的技术瓶颈：如何准确、可靠地确认石墨烯样品是否为真正的单原子层结构。虽然电子衍射技术长期被用于区分单层与多层石墨烯，但在实际应用中往往缺乏对测量不确定度的全面评估，导致结果的可比性和可信度不足。为此，跨国研究团队通过广泛的合作与交叉验证，系统性地识别了传统测量方法中的常见缺陷与误差来源。

研究人员设计并优化了一套详尽的实验与分析协议，确保其在常规实验室环境下即可稳定复现，而不仅限于少数顶尖的专门机构。该协议利用透射电子显微镜，能够高精度地量化石墨烯的层数信息。对于自身不具备相关测试能力的组织，团队还可通过其与罗伊斯研究所的合作，提供商业化的测量服务，从而降低了该技术门槛，促进了标准的广泛采用。

该研究成果具有重大的产业规范意义，其内容已被直接采纳，用于制定国际标准化组织(ISO)的技术规范ISO/TS 21356-2。该标准目前正在编印中，预计于2026年正式发布。此项工作建立在曼彻斯特大学与英国国家物理实验室此前合作编写的《NPL良好实践指南145：石墨烯结构表征》基础之上，该指南是其最受欢迎的出版物之一。这项全球基准研究的成功，为石墨烯在新能源汽车、智能电子、复合材料等众多领域的规模化、高质量应用奠定了至关重要的计量学基础，使得产业界能够获得并信任统一、权威的材料质量判定依据。

出版详情：作者：Evan David Innes Tillotson 等人，标题：《单层石墨烯的大型实验室间电子衍射研究》，发表于：《2D Materials》(2025)。期刊信息：《2D Materials》