2D materiāli attiecas uz vielu klasi, kuru biezums ir tikai viens vai divi atomi, padarot tos īpaši plānas ar divdimensiju struktūru. Vispazīstamākais piemērs ir grafēns, viens oglekļa atomu slānis, kas sakārtots sešstūra režģī. Šo materiālu primārās funkcijas ietver kalpošanu par vadošām, mehāniskām vai termiskām saskarnēm, kā arī tām piemīt virkne elektrisku, optisku un ķīmisku īpašību, kas atšķiras no 3D līdziniekiem. To unikālo īpašību, piemēram, augstās izturības, elastības un vadītspējas, dēļ 2D materiāli rada revolūciju dažādos tehnoloģiskos lietojumos.
2D materiālu galvenie lietojumi aptver daudzās nozarēs, tostarp elektronikā, kur tie ir izmanto kā tranzistorus un sensorus; enerģiju, kur tie ražo efektīvas saules baterijas un baterijas; un medicīnas jomās, kur tās veicina zāļu piegādes sistēmas un biosensorus. To īpašības, piemēram, liels virsmas laukums, izturība un elektriskā vadītspēja, padara tos ideāli piemērotus šiem progresīvajiem lietojumiem. Starp ievērojamiem 2D materiālu ražotājiem ir tādi uzņēmumi kā Graphenea, 2D Materials Pte Ltd un 2D Semiconductors.