Voor de eerste keer, onderzoekers isoleerden en karakteriseerden atomair dunne 2-D kristallen van vijfhoeken die aan elkaar waren gebonden in palladiumdiselenide (PdSe2). Het onderzoek bevestigde voorspellingen dat de gebobbelde structuur stabiel zou zijn.

De unieke structuur van het materiaal resulteert in gunstige eigenschappen. Het heeft snel bewegende elektronen. Ook, het is stabiel in de lucht. Andere 2D-halfgeleiders zijn niet stabiel in lucht. Deze eigenschappen kunnen geavanceerd gebruik in detectoren mogelijk maken, zonnepanelen, en transistoren. Verder, dit materiaal zou supergeleiding voor elektrische stroming kunnen bevorderen zonder verliezen, piëzo-elektrische sensoren, en energiezuinig computergebruik.

De meeste 2D-kristallen die tot nu toe zijn bestudeerd, zijn een raster van zeshoeken, bijvoorbeeld grafeen, overgangsmetaal dichalcogeniden, en zwarte fosfor - en de roosterlagen kunnen vlak of gebobbeld zijn. Theorie voorspelde een familie van 2-D kristallijne materialen met roosters gemaakt van vijfhoekige "tegels". Vellen van vijfhoeken zijn zelfs in de natuur ongebruikelijk. Nutsvoorzieningen, een team onder leiding van Oak Ridge National Laboratory heeft experimenteel het bestaan ​​van één lid van deze familie bewezen. De onderzoekers gebruikten bulkkristallen gemaakt door een groep van de Nanyang Technological University; ze exfolieerden de kristallen om gebobbelde lagen PdSe2 te verkrijgen. Met behulp van hoge resolutie scanning transmissie-elektronenmicroscopie, ze kenmerkten lagen met verschillende diktes. Micro-absorptie optische spectroscopie, Raman-spectroscopie, en eerste-principe berekeningen toonden aan dat de laagdikte de bandafstand veranderde. De band gap is het energiebereik in een vaste stof waarbij elektronische toestanden niet kunnen bestaan. De dikte veranderde de band gap van 0 in de bulk (meerdere lagen) tot 1,3 elektronvolt in enkele monolagen. Die bevinding maakt de weg vrij voor vijfhoekige 2D-materialen met afstembare bandhiaten, die nieuwe mogelijkheden voor elektronica en fotonica kunnen opleveren. De meeste 2D-materialen hebben zeer symmetrische roosters en, als resultaat, vertonen isotroop gedrag, dat wil zeggen, een fysieke eigenschap heeft dezelfde waarde wanneer gemeten in verschillende richtingen. In tegenstelling tot, vijfhoekige 2-D PdSe2 is anisotroop, wat betekent dat eigenschapswaarden verschillen wanneer ze in verschillende richtingen worden gemeten. Vijfhoekige 2D-materialen kunnen een nieuwe mate van vrijheid bieden voor het ontwerpen van conceptueel nieuwe opto-elektronische en elektronische apparaten die niet mogelijk zijn met andere 2D-materialen. Bovendien, het materiaal is stabiel in lucht, wat niet geldt voor veel andere 2D-halfgeleiders. Bijvoorbeeld, het is minder gevoelig voor oxidatie dan zwarte fosfor, een ander veelbelovend 2D-materiaal met een afstembare bandgap. De ontdekking van extra gebobbelde vijfhoekige bouwstenen kan toepassingen in energiezuinige opto-elektronica bevorderen, piëzo-elektriciteit, thermo-elektriciteit, en spintronica.