2010年，美国橡树岭国家实验室发展了一个所谓电化学应变原子力显微镜，如上图所示。其原理相当简单：运用一个纳米尺度的导电探针对电极材料施加交变电场，诱导电极局部离子扰动，进而引发材料表面局部应变引起的探针振动，可以通过激光予以精确测量。该电化学应变原子力显微技术具有瞬时、局部两大优点，而且灵敏度极高，所测位移可以精确到pm量级，因此迅速被用于各类电化学系统的表征之中，在Nature Nanotechnology和Nature Chemistry等刊物发表了不少文章。当然，这个位移测量精度，与探测引力波的精度，还是有相当差距的，但对于电化学反应而言，已经足够了。

可是电化学应变也有其不足之处。力电耦合是一个非常普遍的现象，广泛存在于各类材料之中，有许多不同的微观机制，如线性的压电效应、二阶的电致伸缩、导电探针与表面电荷的静电作用、以及样品的电容效应等等，都会引起探针的振动。因此，要区分原子力显微镜扫描探针力电效应的来源，并不容易，这也给电化学应变原子力显微技术数据分析带来很大的挑战。此外，如果要做器件运行过程中的原位表征，In-Operando，则问题更严重，因为宏观电流会对导电探针产生极大的干扰。