石墨烯纳米带与普通的单原子层碳同属碳的“二维”片材，但性能却大不相同。橡树岭国家实验室和北卡罗来纳州立大学的研究人员表明，石墨具有非常优良的导电能力，然而石墨烯纳米带是个神奇的存在，它会根据带缘结构的不同变换性能，这一点它们差别很大。

李安平和他的同事们不借助金属基底制备出了石墨烯纳米带，但在早期的工作中，这种做法会影响材料的电学性能。该团队的制备方法是通过注入载流子（电子或空穴），促进聚合物前体转化为石墨烯。他们解释说，该项技术使用得当的话能在材料之间形成内表面，这种内表面具有和两侧材料不一致的电学性能，因此可以用于构建半导体器件。

李安平教授说到：“石墨烯的确是个很完美的材料，但是它也有缺陷。当材料是宽带材料时，它没有能隙，这就意味着我们不能像二极管正反向通电控制开闭一样对它进行控制。”此时，如果向石墨烯施加电压，电子将自由流动，像在金属中一般。然而，这些材料的确是有带隙的，并且材料越窄，带隙越宽。

对石墨烯纳米带而言，材料的边缘结构非常重要，带缘结构的细微改变会引起材料性能较大的波动。如果带缘结构是六边形类似“椅子”的构象（与环己烷“船”型构象完全相反），材料将表现出半导体的性质，这正是我们所需要的。相反，如果带缘切除一个三角形，产生锯齿形的边缘，那么石墨烯纳米带将具有金属的性质。然后，李教授的团队尝试在实验中采用另一种制备方法，在金属基底上生长石墨烯纳米带，结果只得到了少量的“椅子”型或者锯齿型带隙，于是证实了团队的可行性。

接下来，李安平教授和他的同事使用扫描隧道显微镜（STM）的尖端来注入载流子（电子或空穴），看看哪个会引发理想的反应。结果发现空穴能够引发所需的反应，得到只有七个碳原子的宽度的石墨烯纳米带，并且能使纳米带边缘呈现“椅子”构象。

李安平教授解释说：“我们发现了该现象的基本机制，即探明了电荷注入是如何降低反应屏障的，以此使化学反应更有利地进行。” 首先，沿着聚合物前体链移动载流子，研究人员可以选择它们触发反应的位置，并一次转换出一个石墨烯六边形。其次是采用不同的聚合物前体，从而构建出不同的异质结，这些异质结在引导电能流动或促进太阳能转换上有不同的表现。李安平教授补充到：“从此，能源应用也走上了‘高端定制’的道路，我们可以直接从根源对反应进行控制，得到特定的物理性能。这也意味着，我们已经拥有了在原子或分子水平上操纵反应的能力。”