Tvådimensionella material som grafen kanske bara är en eller två atomer tjocka men de är redo att driva flexibel elektronik, revolutionera kompositer och till och med rengöra vårt vatten.

Dock, att vara så tunn har ett pris:de funktionella egenskaperna vi är beroende av kommer att förändras om materialet blir förorenat.

Lyckligtvis, många 2D-material uppvisar "självrengörande fenomen", vilket betyder när olika 2D-material pressas ihop, herrelösa molekyler från luften och labbet trycks ut och lämnar stora områden fria från föroreningar.

Sedan grafen isolerades 2004 har en mängd andra 2D-material upptäckts, vart och ett med en rad olika egenskaper.

När grafen och andra 2D-material kombineras, potentialen hos dessa nya material blir levande.

Att skikta staplar av 2D-material i en exakt vald sekvens kan producera nya material som kallas heterostrukturer som kan finjusteras för att uppnå ett specifikt syfte (från lysdioder, till vattenrening, till höghastighetselektronik).

Dessa platta områden har gett några av vår tids mest fascinerande fysik. Nu, antagandet att dessa områden är helt rena är under granskning.

Skriver in Nanobokstäver ett team av forskare vid National Graphene Institute vid University of Manchester har visat att även gasen inom vilken 2D-materialstaplarna är sammansatta kan påverka materialens struktur och egenskaper.

De fann att för en klass av 2D-material som kallas övergångsmetalldikalkogenider (TMDC), några hade en mycket stor klyfta mellan sig och sin granne; ett avstånd som inte förklaras av teoretiska beräkningar gjorda av professor Katsnelson och Dr Rudenko vid Radboud University, Nederländerna.

Dessa observationer verkade alla peka på närvaron av föroreningar mellan 2D-materialen. För att bekräfta detta, 2D-material staplades i en atmosfär av ren argongas med hjälp av en förseglad kammare (känd som en handskfack) där miljön kan kontrolleras fullständigt.

Där tidigare samma material hade gett stora klyftor mellan grannar, denna gång gav avstånd som matchade de som förutspås av teorin för ett rent gränssnitt fritt från föroreningar.

Dr Aidan Rooney, som avbildade strukturerna med högupplöst elektronmikroskopi, förklarade:

"Genom att ta en sidovy av dessa sandwichstrukturer kan vi se hur dessa unika material håller ihop och upptäcka nya hemligheter som vi tidigare har missat."

Dr Sarah Haigh, som ledde teamet av forskare som utförde detta arbete sa:

"Den här sortens insikt förändrar hur vi bygger enheter som lysdioder och sensorer från 2D-material. Egenskaperna hos dessa enheter var kända för att bero mycket på hur och var vi tillverkar dem, och för första gången har vi observerat varför."

Konsekvenserna av detta fynd kommer direkt att påverka hur vi tillverkar grafenenheter för framtida applikationer, visar att även miljön inom vilken 2D-materialstaplar sätts ihop påverkar atomstrukturen och egenskaperna.