مواد دوبعدی؛ معرفی، انواع، ویژگی ها و کاربرد

مواد دوبعدی، گروهی از مواد هستند که تنها یک بعد آن‎ها در مقیاس نانوست. هرچقدر تعداد اتم ‎های سطحی در مواد دوبعدی بیشتر باشد، واکنش‎ پذیری فیزیکی و شیمیایی در آن‎ها، در مقایسه با حالت توده ای (bulk)، افزایش می یابد. ویژگی های مواد دوبعدی، نظیر نسبت سطح به حجم بالا، ریخت شناسی صفحه ای و ویژگی های مکانیکی، نوری، الکتریکی و مغناطیسی قابل تنظیم آن ها، باعث شده است انتخاب موثری در کاربردهایی مانند الکترواپتیک، قطعات الکترونیکی، انرژی، محیط ­زیست، زیست پزشکی و دارو رسانی باشند. مواد دوبعدی به ده دسته کلی تقسیم می‎ شوند که عبارت اند از مواد دوبعدی پایه کربنی (شامل گرافن، اکسید گرافن، اکسید گرافن احیاشده، گرافین، فلوئوروگرافن، گرافاین، گرافیدین و گرافون)، نیترید بور هگزاگونال، کربونیترید گرافیتی، مواد دوبعدی عنصری (عناصر گروه ۱۴ و ۱۵)، دی کالکوژنیدهای فلزات واسطه، اکسید فلزات واسطه، مکسن‎، مواد پروسکایت دوبعدی، فلزات دوبعدی و رس‎ های دوبعدی (مشتمل بر رس‎های سیلیکاتی و هیدروکسیدهای دولایه ‎ای). در این مقاله، پس از تقسیم بندی این مواد، هریک از آن ها معرفی و برخی ویژگی ها و کاربردهای آن‎ها بررسی شده است. اگرچه تاکنون بیشتر درباره گرافن مطالعه شده است تا سایر مواد دوبعدی، انتظار می‎ رود این مواد نیز، از نظر ویژگی ها و کاربرد، دارای ظرفیتی مشابه گرافن باشند و در آینده، پژوهش‎ های بیشتری درباره آن‎ها انجام و به تعداد این مواد اضافه شود.