2D-materialer refererer til en klasse av stoffer som bare er ett eller to atomer tykke, noe som gjør dem eksepsjonelt tynne med en todimensjonal struktur. Det mest kjente eksemplet er grafen, et enkelt lag med karbonatomer arrangert i et sekskantet gitter. Disse materialenes primære funksjoner inkluderer å tjene som ledende, mekaniske eller termiske grensesnitt, i tillegg til å ha en rekke elektriske, optiske og kjemiske egenskaper som er forskjellige fra deres 3D-motstykker. På grunn av deres unike egenskaper, som høy styrke, fleksibilitet og ledningsevne, revolusjonerer 2D-materialer ulike teknologiske anvendelser.
Hovedbruken av 2D-materialer spenner over en mengde bransjer, inkludert elektronikk, der de er brukes som transistorer og sensorer; energi, hvor de lager effektive solceller og batterier; og innen medisinske felt, hvor de bidrar til systemer for medikamentlevering og biosensorer. Deres egenskaper som høyt overflateareal, styrke og elektrisk ledningsevne gjør dem perfekte for disse avanserte bruksområdene. Viktige produsenter av 2D-materialer inkluderer selskaper som Graphenea, 2D Materials Pte Ltd og 2D Semiconductors.