Extreem dunne stapels tweedimensionale materialen, die toepassingen kunnen leveren die zijn afgestemd op de eisen van de industrie, zijn klaar om de wereld te revolutioneren op dezelfde manier als grafeen dat zal doen.

Inschrijven Wetenschap , vooraanstaande 2D-materiaalonderzoekers schatten dat onderzoek naar het combineren van materialen van slechts een paar atoomlagen in stapels die heterostructuren worden genoemd zich in hetzelfde stadium bevindt als grafeen 10 jaar geleden, en kunnen dezelfde snelle vooruitgang verwachten die grafeen heeft doorgemaakt.

Grafeen was het eerste 2D-materiaal, geïsoleerd aan de Universiteit van Manchester in 2004. Het scala aan overtreffende trap eigenschappen, inclusief fantastische kracht, geleidbaarheid, flexibiliteit en transparantie, heeft de weg vrijgemaakt voor toepassingen variërend van waterfiltratie tot buigbare smartphones; van roestbestendige coatings tot systemen voor het afleveren van medicijnen tegen kanker.

Grafeen combineren met andere materialen, die afzonderlijk uitstekende eigenschappen hebben die complementair zijn aan de buitengewone eigenschappen van grafeen, heeft geleid tot spannende wetenschappelijke ontwikkelingen en zou tot toepassingen kunnen leiden die onze verbeelding tot nu toe te boven gaan.

De auteurs van het overzichtsartikel, van de Universiteit van Manchester en de Nationale Universiteit van Singapore, stellen dat vroege toepassingen transistors met hoge mobiliteit kunnen zijn voor supersnelle elektronica en LED-apparaten die grafeen als transparante elektrode gebruiken.

Echter, zoals in het scala van mogelijke combinaties van materialen, onderzoekers geloven dat heterostructuren designermaterialen kunnen opleveren, op bestelling gemaakt om aan de eisen van de industrie te voldoen.

De familie van 2D-kristallen breidt zich voortdurend uit, wat betekent dat nieuwe mogelijkheden om ze in stapels te combineren kunnen worden verkend.

De volgende uitdaging is om uit te zoeken hoe 2D-materialen in massa kunnen worden geproduceerd; een soortgelijk probleem waarmee grafeen te maken kreeg in de eerste jaren nadat het geïsoleerd was.

Heer Kostya Novoselov, die samen met professor Sir Andre Geim in 2010 de Nobelprijs voor Natuurkunde won voor het aantonen van de opmerkelijke eigenschappen van grafeen, gelooft dat 2D-materialen een van de meest opwindende en veelbelovende onderzoeksgebieden zijn.

Hij zei:"Met 2D-materialen, we zijn momenteel waar we ongeveer 10 jaar geleden waren met grafeen - veel interessante wetenschap en onduidelijke vooruitzichten voor massaproductie.

"Gezien de snelle vooruitgang van de grafeentechnologie in de afgelopen jaren, we kunnen vergelijkbare vooruitgang verwachten in de productie van heterostructuren, het maken van de wetenschap en toepassingen meer haalbaar."

Co-auteur professor Antonio Castro Neto, Directeur van het Center for Advanced 2D Materials aan de National University of Singapore, toegevoegd:"In de zoektocht naar revolutionaire en ontwrichtende nieuwe technologieën, van der Waals heterostructuren en apparaten op basis van tweedimensionale materialen komen naar voren als grote spelers.

"Deze recensie behandelt de nieuwste ontwikkelingen op een van de snelstgroeiende gebieden die de wetenschap overbruggen, materiaal kunde, en techniek."