Interfaces hybrides de matériaux 2D avec des polymères pour l'électronique émergente et les dispositifs énergétiques

Les matériaux bidimensionnels (2D) offrent des propriétés électriques, optiques et mécaniques exceptionnelles, mais font face à des défis en termes d'évolutivité, de stabilité et d'intégration. L'hybridation des matériaux 2D avec des polymères constitue une voie efficace pour surmonter ces limitations en permettant des interfaces réglables, une conformité mécanique, une fonctionnalité chimique et une processabilité de dispositifs tridimensionnels. Cette revue résume les configurations structurales fondamentales des hybrides 2D-polymère, y compris les composites intégrés, les hétérostructures empilées, les interfaces fonctionnalisées de manière covalente, les couches encapsulées dans des polymères et l'architecture en réseau de fibres, et décrit comment leurs interactions interfaciales dictent le transport de charge, la robustesse environnementale et le comportement mécanique. Nous mettons également en lumière les principales stratégies de fabrication, telles que la dispersion en solution, la polymérisation in situ et le dépôt en phase vapeur. Enfin, nous discutons des applications émergentes dans les capteurs, l'optoélectronique, les systèmes neuromorphiques et les dispositifs énergétiques, démontrant comment le couplage synergique entre matériaux 2D et polymères fonctionnels permet d'améliorer la sensibilité, les états électroniques programmables, la photodétection à large bande et la performance électrochimique. Ces informations fournissent des lignes directrices pour la conception de futures plates-formes hybrides 2D-polymère multifonctionnelles et évolutives.