二维材料路线图：当前和未来的挑战、解决方案

中国科学院、丹麦技术大学、宾夕法尼亚州立大学、曼彻斯特大学、剑桥大学等多家机构的研究人员发表了题为“The 2D Materials Roadmap”的新技术论文。

摘要

在过去的二十年里，二维材料已迅速发展成为一个多样化且不断扩展的材料平台家族。这类材料中的许多成员已展现出其在不同领域的基础研究和技术应用中产生变革性影响的潜力。

在本路线图中，我们全面概述了二维材料研发的关键方面，涵盖合成、性能及商业化应用。我们重点呈现了具有高影响力二维材料的路线图，包括石墨烯及其衍生物、过渡金属二硫属化物、MXene以及它们的异质结构和莫尔系统。相关讨论按主题划分为多个章节，涵盖新兴研究领域（如扭转电子学、莫尔纳米光电子学、极化激元学、量子光子学和神经形态计算）、关键技术中的突破性应用（如二维晶体管、储能、电催化、过滤分离、热管理、柔性电子、传感、电磁屏蔽和复合材料）以及其他重要主题（新型材料的计算发现、商业化与标准化）。

本路线图聚焦当前研究格局、未来挑战以及解决这些问题所需的科学与技术进步，旨在为推动二维材料发展提供有价值的参考。

点击此处查看技术论文。2025 年 3 月。

Ren, W., Bøggild, P., Redwing, J., Novoselov, K., Sun, L., Qi, Y., Jia, K., Liu, Z., Burton, O., Alexander-Webber, J. and Hofmann, S., 2025. The 2D Materials Roadmap. arXiv preprint arXiv:2503.22476.