La croissance rapide de la recherche sur les matériaux 2D - des matériaux comme le graphène et d'autres qui ont un ou quelques atomes d'épaisseur - est alimentée par l'espoir de développer des capteurs plus performants pour la santé et l'environnement, énergie solaire plus économique, et une électronique plus performante et plus économe en énergie que ce qui est possible avec l'électronique au silicium actuelle.

Feuilles de route techniques, comme la feuille de route technologique internationale pour les semi-conducteurs (ITRS), publié pour la première fois en 1998, servir de guides pour les avancées futures dans un domaine particulier et fournir aux organisations un moyen de planifier leurs investissements dans les nouvelles technologies.

Un article invité dans l'édition en ligne de décembre de la revue Matériaux 2D fournit une feuille de route pour la synthèse de matériaux bidimensionnels de qualité électronique pour les futures applications électroniques et de détection. Dirigé par Penn State, avec des contributions de cinq universités et laboratoires nationaux supplémentaires, la feuille de route aborde les grands enjeux des matériaux 2D aux propriétés électroniques ou photoniques utiles, et les perspectives des avancées américaines dans le domaine.

"Cet article est un examen de notre situation actuelle en ce qui concerne la synthèse de matériaux 2-D et nos réflexions sur les principales priorités de recherche qui doivent être abordées pour obtenir des matériaux 2-D de qualité électronique, " a déclaré Joshua Robinson, professeur agrégé de science et ingénierie des matériaux, dont le doctorat les étudiants Natalie Briggs et Shruti Subramanian sont co-auteurs principaux du rapport intitulé « A Roadmap for Electronic Grade 2-Dimensional Materials, " publié en ligne aujourd'hui, 17 janvier.

Les auteurs ont divisé le document en quatre parties :Grands Défis, quels sont les moteurs de la technologie, comme l'Internet des objets ; Synthèse, les techniques et les théories nécessaires pour se rapprocher des matériaux 2D parfaits ; Ingénieurie des matériaux, qui affine les propriétés des matériaux 2D et composites ; et enfin, Perspectives, qui est l'avenir des appareils électroniques lorsque la technologie du silicium atteint un barrage inévitable.

"Pour mettre en place notre feuille de route, nous avons contacté des experts dans divers sous-domaines, telles que différentes approches de synthèse, ingénierie des défauts et théorie computationnelle, " a déclaré Briggs à propos du projet de deux ans. " Nous leur avons demandé de parler des principaux défis fondamentaux et des étapes nécessaires pour relever ces défis dans leur domaine d'expertise. "

Robinson a ajouté, « Il s'agit de la première feuille de route axée sur la synthèse 2D pour les applications électroniques et il reste encore beaucoup de questions ouvertes. Nous souhaitons mettre en lumière certains de ces sujets.

Une liste des vingt auteurs et de leurs affiliations est disponible en ligne dans l'article en libre accès de 2-D Materials.