Dalam ilmu nanoteknologi, baik material dua dimensi (2D) maupun tiga dimensi (3D) memiliki aplikasi yang luas, tetapi material dua dimensi (2D) lebih sering digunakan dalam penelitian.
Material 2D memiliki ketebalan satu atom atau satu molekul, seperti grafena, molibdenum disulfida (MoS2), dan borofen. Material ini hanya memiliki dua dimensi utama: panjang dan lebar, dengan ketebalan yang sangat tipis. Keunggulan utama dari material 2D adalah sifat-sifat luar biasa yang muncul karena dimensi yang sangat kecil. Beberapa sifat penting material 2D meliputi:
- Konduktivitas listrik dan termal yang sangat baik, seperti pada grafena.
- Kekuatan mekanik yang luar biasa meskipun sangat tipis.
- Area permukaan yang besar, menjadikannya ideal untuk aplikasi sensor dan penyimpanan energi.
- Sifat optik yang unik yang digunakan dalam berbagai aplikasi elektronika dan fotonik.
Hal itulah, alasannya material 2D sering kali digunakan karena memberikan sifat-sifat yang dibutuhkan dalam aplikasi seperti elektronika (misalnya transistor 2D), energi terbarukan (seperti superkapasitor dan baterai), dan sensor. Material 2D, seperti grafena, telah menarik perhatian besar karena kemampuannya dalam mengubah berbagai bidang teknologi dengan sifat-sifat unggulnya pada skala nanometer.
Namun, material 3D tetap penting dan memiliki banyak aplikasi, terutama dalam bidang komposit, struktur mekanik, dan energi. Namun, untuk inovasi di bidang elektronika, fotonik, dan material cerdas, material 2D lebih sering digunakan.