Empilements extrêmement minces de matériaux bidimensionnels, qui pourraient fournir des applications adaptées aux exigences de l'industrie, sont sur le point de révolutionner le monde de la même manière que le graphène le fera.

Écrire dans Science , les principaux chercheurs sur les matériaux 2D estiment que la recherche sur la combinaison de matériaux de quelques couches atomiques dans des empilements appelés hétérostructures est au même stade que le graphène il y a 10 ans, et peut s'attendre aux mêmes progrès rapides que le graphène a connu.

Le graphène a été le premier matériau 2D, isolé à l'Université de Manchester en 2004. Sa gamme de propriétés superlatives, y compris la force fantastique, conductivité, flexibilité et transparence, a ouvert la voie à des applications allant de la filtration de l'eau aux smartphones pliables; des revêtements antirouille aux systèmes d'administration de médicaments anticancéreux.

Combiner le graphène avec d'autres matériaux, qui ont individuellement d'excellentes caractéristiques complémentaires aux propriétés extraordinaires du graphène, a donné lieu à des développements scientifiques passionnants et pourrait produire des applications encore au-delà de notre imagination.

Les auteurs de l'article de synthèse, de l'Université de Manchester et de l'Université nationale de Singapour, déclarent que les premières applications pourraient être des transistors à haute mobilité pour l'électronique ultrarapide et des dispositifs LED utilisant le graphène comme électrode transparente.

Cependant, tel dans la gamme des combinaisons possibles de matériaux, les chercheurs pensent que les hétérostructures pourraient fournir des matériaux de conception, sur mesure pour répondre aux exigences de l'industrie.

La famille des cristaux 2D s'agrandit sans cesse, ce qui signifie que de nouvelles possibilités de les combiner en piles peuvent être explorées.

Le prochain défi consiste à trouver comment produire en masse des matériaux 2D; un problème similaire auquel le graphène a été confronté dans les premières années après son isolement.

Sir Kostia Novoselov, qui, avec le professeur Sir Andre Geim, a remporté le prix Nobel de physique en 2010 pour avoir démontré les propriétés remarquables du graphène, estime que les matériaux 2D sont l'un des domaines de recherche les plus passionnants et les plus prometteurs.

Il a déclaré : « Avec des matériaux 2D, nous sommes actuellement là où nous en étions il y a environ 10 ans avec le graphène – beaucoup de science intéressante et des perspectives peu claires pour la production de masse.

"Compte tenu des progrès rapides de la technologie du graphène au cours des dernières années, on peut s'attendre à des avancées similaires dans la production d'hétérostructures, rendre la science et les applications plus réalisables."

Co-auteur Professeur Antonio Castro Neto, Directeur du Centre for Advanced 2D Materials de l'Université nationale de Singapour, a ajouté :« Dans la recherche de nouvelles technologies révolutionnaires et disruptives, Les hétérostructures van der Waals et les dispositifs basés sur des matériaux bidimensionnels apparaissent comme des acteurs majeurs.

"Cette revue couvre les derniers développements dans l'un des domaines à la croissance la plus rapide qui relie la science, la science des matériaux, et d'ingénierie."