Graphène, le bidimensionnel, film de carbone ultra léger et super résistant, a été salué comme un matériau miracle depuis sa découverte en 2004. Désormais, les chercheurs vont au-delà du graphène et préparent d'autres films 2D aux propriétés extraordinaires pour des applications dans l'électronique portable, capteurs et stockage d'énergie. L'histoire de la couverture dans Nouvelles de la chimie et de l'ingénierie ( C&EN ), le magazine d'information hebdomadaire de l'American Chemical Society, arpente ce paysage en expansion.

Mitch Jacoby, un correspondant senior chez C&EN, note que la plupart des matériaux 2D ont certaines caractéristiques en commun :ils ont tendance à être flexibles, transparent, et peuvent être réglés plus facilement que leurs homologues en vrac. Certains sont des conducteurs électriques, et d'autres sont des isolants ou des semi-conducteurs. Cependant, il y a des zones grises sur ce que signifie 2-D. Combien de couches d'épaisseur peuvent-ils être? Les matériaux doivent-ils être autoportants ?

Bien que ces questions ne soient pas entièrement résolues, les chercheurs sont allés de l'avant avec la création de nouveaux films ultrafins aux propriétés variables. Ils se répartissent en grande partie en cinq grands groupes :MXenes, Xenès, Matières organiques, dichalcogénures et nitrures de métaux de transition. Les matériaux sont à différents stades de développement, de la curiosité de laboratoire aux dispositifs de démonstration.