آن‌طور که مکانیک‌کوانتومی دو ماهیت همزمان موج-مانند و ذره-مانند را برای ذرات ممکن می‌سازد، تداخل‌سنجی ماده-موج نیز یکی از روش‌های اساسی برای مطالعه ماهیت بنیادی چنین ذره‌هایی است و باعث دقت در اندازه‌گیری‌ها می‌شود. در عمل دو نوع اصلی باریکه‌شکن وجود دارد که در تداخل‌سنجی مورد استفاده قرار می‌گیرد: باریکه‌شکن‌های دامنه‌ای، که بر اساس پس‌زدگی فوتون هستند و مستقل از مکان ذره عمل می‌کنند و باریکه‌شکن‌های جبهه‌موجی که توری‌های مکانیکی یا اپتیکی هستند که اساسا یک جبهه موج را به چند تکه تقسیم می‌کنند.

تکه و تاس

توری‌های مکانیکی، که معمولا بین 200-100 نانومتر ضخامت دارند از اواخر سال‌های 1980 مورد استفاده قرار گرفتند. اما این توری‌های نانومکانیکی جدید خاصیت «جهان‌شمولی» دارند که می‌تواند همه چیز، از الکترون و نوترون گرفته تا مولکول‌ها و خوشه‌های بزرگتر را پراشیده کند. از سوی دیگر، یک توری اپتیکی، به لیزری با توان بسیار بالا در 200 نانومتر نیاز دارد که البته تولید مداوم آن نیز کار بسیار دشواری است. از این رو درحالی‌که توری‌های مکانیکی انتخاب برتری به نظر می‌رسند، اما مانع بسیار بزرگی دارند که برای ذرات بسیار پیچیده مانند مولکول‌های زیستی که به شدت قطبیده هستند ظاهر می‌شود. چنین ذراتی تحت تاثیر اختلالاتی که ناشی از حضور نیروهای وان‌دروالس موجود بین ذرات و دیواره‌های توری است قرار می‌گیرند. این برهم‌کنش‌ها تداخل‌سنج را دچار «ناهمفازی» (dephase) می‌کند، و در پی آن وضوح الگوی تداخلی را کاهش داده و از شکل‌گیری کامل آن جلوگیری می‌کند.

کریستیان براند (Christian Brand)، مارکوس آرنت (Markus Arndt) و همکارانشان در دانشگاه وین به عنوان راه‌حلی برای برطرف کردن این اتفاق به دنبال روشی هستند تا ضخامت‌ این توری‌ها را تا حد امکان کاهش دهند. آرنت می‌گوید: «گرافین طبیعی‌ترین کاندید برای این هدف است، و هر چند تاکنون انواع مختلفی از آن تولید شده، اما تا به حال ساختارهای مستقلِ ایستا که مورد نیاز ما باشد ایجاد نشده است». این گروه وینی به همراه گروهی به سرپرستی اوری چشنوفسکی (Ori Cheshnovsky

این تیم، گرافین تک‌لایه، دو لایه و تک-لایه آغشته در توری سیلیکون-نیتریت و غشای کربنی دوفینل تولید کرده‌اند. با وجود اینکه چنین غشاهایی به صورت رو به رشدی در دسترس هستند برند می‌گوید: «تا به حال شرایط این‌که چگونه غشاهایی را در مقیاس نانو رشد دهند، به طوری که لفافه‌های ایستای مستقلی و پایداری را بوجود آورند به صورت گسترده‌ای بررسی نشده است». زمانی که غشاها ساخته شده و به عنوان توری استفاده می‌شوند، آرنت و همکارنش از آن‌ها برای پراکنده کردن مولکول‌های فتالوسیانین استفاده می‌کنند که به رنگ متداول آبی-سبز هستند با تابش لیزر بر آن خواص فلورسانس پیدا می‌کند. این محققان دریافتند که به این طریق می‌توانند الگوهای پراشی با وضوح بسیار بالا بدست آورند.

طومارهای تصادفی

این تیم، زمانی که توری‌های تک‌لایه گرافینی را با استفاده از میکروسکوپی با وضوح بالا بررسی می‌کرد، بسیار غافلگیر شدند. آن‌ها دریافتند که این غشاها به صورت کاملا ناخواسته برای شکل‌گیری طومارهایی در حد نانو، خود سازمان شده‌اند. آرنت می‌گوید: «نانوروبان‌های گرافینی دور خودشان پیچیده شده‌اند تا مانند آرایه‌هایی از طومارهای کاغذی یا نوارهای توخالی به نظر برسند». او همچنین می‌افزاید چنین نانوطومارهایی، مستقل از آزمایشات ماده-موج‌شان ساختارهای بسیار جالبی دارند. او می‌گوید: «کشف توری‌های نانوطومار یک تصادف بود؛ اما تصادف خوشایندی بود چون غافلگیرمان کرد که چگونه می‌توانیم یک طرح تداخلی کوانتومی با وضوح بالا ایجاد کنیم و چگونه توری‌های پایداری از آن‌ها بسازیم». این محققان بنا دارند با استفاده از نانوروبان‌هایی که طول‌شان بیشتر از 250 نانومتر نیست غشاهای تک-لایه‌ای تولید کنند که صاف و بدون انحنا باقی بماند.