材料在微觀結構與組織的變化一直是受材料學家們關注的方向之一。通過在樣品上施加各種外場作用,利用透射電子顯微鏡( TEM)來實時觀察分析,可以直觀地研究材料或器件在實際使用過程中的性能表現,這對于材料結構性能關系的研究有著重要的實際意義。透射電鏡有幾個重要的發展方向。
1、分辨率的提升:分辨率一直是透射電鏡發展的目標和方向，發展新一代單色器和球差校正器，進一步提高透射電鏡的能量分辨率和空間分辨率，尤其是對低壓電鏡；
2、可以更廣泛的應用在生物大分子結構研究中。冷凍電鏡在生物大分子結構研究中的廣泛應用，將推動冷凍電鏡技術的不斷發展。冷凍電鏡在生物學領域的應用越來越受到重視，成為連接生物大分子和細胞的紐帶和橋梁；
3、發展原位透射電鏡技術。原位透射電鏡在材料合成、化學催化、生命科學和能源材料領域有著重要應用，可以通過在原子尺度下實時觀察和控制氣相反應和液相反應的進行，從而研究反應的本質機理等科學問題。