Các lớp cácbon 2 chiều, gọi là graphene, được coi là một trong những khả năng thay thế silic trong công nghiệp bán dẫn. Các tính chất điện tử của các lớp này có thể thay đổi được bằng cách tạo thêm các dãy lỗ đặc biệt trong cấu trúc của chúng.

Các nhà vật lý ở Empa, Thụy Sỹ, cùng với các nhà hóa học của Viện Nghiên cứu Polyme Max Planck ở Đức, lần đầu tiên đã thành công trong việc tổng hợp polyme xốp giống graphene với độ chính xác ở mức nguyên tử.

Graphene gồm một lớp cácbon 2 chiều, trong đó các nguyên tử cácbon được sắp xếp theo dạng lưới lục giác, hợp thành tổ ong. Các ống nano cácbon là các tấm graphene được cuộn lại, còn những tấm graphene xếp chồng lên nhau tạo thành than chì (graphite).

Graphene nắm giữ một số tính chất đặc biệt - sức bền xé cực lớn, dẫn nhiệt vô cùng tốt và điều hòa những tính chất đối nghịch nhau như tính giòn và tính mềm dẻo. Ngoài ra, graphene không cho khí thấm qua, khiến cho nó hấp dẫn cho các ứng dụng liên quan đến màng kín khí. Do có các tính chất điện tử bất thường, graphene được xem là vật liệu có khả năng thay thế silic trong công nghệ bán dẫn.

Bằng cách cho các lỗ có kích thước và phân bố đặc biệt lên các tấm graphene, vật liệu này có thể có được các tính chất điện tử đặc biệt. Vì các lý do đó, các nhà khoa học trên toàn thế giới đang ra sức nghiên cứu về tổng hợp và đặc điểm của các polyme giống graphene 2 chiều.