In una recensione prospettica scritta per Nature, Sir Andre e la dottoressa Irina Grigorieva, dell'Università di Manchester, discutere di come i materiali stratificati possono essere suddivisi in piani atomici isolati e quindi riassemblati in una sequenza scelta in modo intelligente per creare un nuovo tipo di materiali e strutture che non esistono in natura.
Gli autori sottolineano che oltre al grafene ci sono molti altri cristalli dello spessore di un atomo o di una molecola. Questi includono monostrati di nitruro di boro (altrimenti noto come "grafene bianco") e disolfuro di molibdeno che sono già ben caratterizzati e hanno attirato l'attenzione del mondo accademico e dell'industria. La ricerca di cristalli più atomicamente sottili sta crescendo rapidamente.
I materiali simili al grafene promettono una gamma di applicazioni proprie ma, in isolamento, è improbabile che offrano le stesse straordinarie proprietà del grafene stesso:il più sottile al mondo, materiale più resistente e conduttivo.
Lo sviluppo più eccitante suggerito, dimostrato e ora rivisto dai ricercatori dell'Università di Manchester stava creando "Lego atomico"; impilare questi materiali atomicamente sottili in eterostrutture e materiali artificiali in modo che le proprietà risultanti possano essere controllate e manipolate. Tali materiali realizzati con una precisione di un solo piano non potrebbero essere realizzati con alcuna tecnica precedentemente nota.
Le strutture combinatorie hanno la capacità di andare oltre la lunga lista di superlativi del grafene e creare applicazioni e dispositivi che, fino ad ora, sono esistite solo nella fantascienza. Per esempio, la scala atomica Lego è già stata utilizzata per migliorare la qualità elettronica del grafene e realizzare transistor al grafene con alti rapporti on-off adatti ai circuiti integrati.
Attualmente, sofisticate strutture multistrato vengono assemblate nei laboratori universitari in pochi giorni mediante assemblaggio manuale al microscopio ottico. Questo è sufficiente per scovare le combinazioni più promettenti mirando a una particolare applicazione. In futuro, questo assemblaggio può essere realizzato su base industriale automatizzata utilizzando macchinari simili a quelli che attualmente producono rotoli di grafene lunghi centinaia di metri.
Sir Andre ha dichiarato:"Credo che questo nuovo campo di ricerca sarà grande quanto il grafene stesso. È già chiaro che il grafene combinato con altri materiali atomicamente sottili mostra proprietà migliori o diverse dalle sue.
"A causa della quantità di possibilità di combinare questi materiali simili al grafene insieme in eterostrutture è praticamente illimitata, ci devono essere nuovi materiali con proprietà uniche che nessuno ha ancora sognato. Abbiamo solo l'imbarazzo della scelta".
La dottoressa Grigorieva ha aggiunto:"Con così tanti cristalli simili al grafene là fuori, siamo limitati solo dalla nostra immaginazione su come combinarli. È un momento molto eccitante per essere uno scienziato dei materiali ed esplorare questa terra in incognito di materiali che puoi letteralmente progettare e poi creare strato per strato da solo".
