Το Mxene είναι μια κατηγορία δισδιάστατων ανόργανων ενώσεων στην επιστήμη των υλικών. Αυτά τα υλικά αποτελούνται από καρβίδια μεταβατικών μετάλλων, νιτρίδια ή νιτρίδια άνθρακα αρκετά παχιά ατομικά στρώματα. Εμφανίστηκε για πρώτη φορά το 2011, επειδή τα υλικά Mxene έχουν τη μεταλλική αγωγιμότητα των μεταβατικών μεταλλικών καρβιδίων λόγω της υδροξυλομάδας ή του τερματικού οξυγόνου στην επιφάνεια τους. Χρησιμοποιείται ευρέως σε supercapacitors, μπαταρίες, ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και σύνθετα υλικά. Για παράδειγμα, σε αντίθεση με τις συμβατικές μπαταρίες, το υλικό παρέχει περισσότερα κανάλια για την κίνηση των ιόντων, αυξάνοντας σημαντικά την ταχύτητα της κίνησης των ιόντων. 
Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει υλικά Mxene που συνθέτουν υποστρώματα από την αντίστοιχη μέγιστη φάση, συνήθως με επιλεκτικά χάραξη της κύριας ομάδας Α, όπου m αντιπροσωπεύει το μεταβατικό μέταλλο, το x αντιπροσωπεύει τον άνθρακα ή το άζωτο και το κύριο τμήμα Α μπορεί να περιλαμβάνει αλουμίνιο, γαλλικό, πυρίτιο , και άλλα στοιχεία. Οι ερευνητές συνήθως εκτελούν τη χάραξη σε ένα υδατικό διάλυμα φθοριούχου υδρογόνου (HF) για να κάνουν το Mxene να έχει ένα μείγμα λειτουργικών ομάδων φθορίου, οξυγόνου και υδροξειδίου.
Σε αντίθεση με τις επιφάνειες άλλων δισδιάστατων υλικών, όπως το γραφένιο και το μεταβατικό άνθρακα διχαλίδια, οι λειτουργικές ομάδες μπορούν επίσης να τροποποιηθούν χημικά. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι ο επιλεκτικός τερματισμός του Mxene με διαφορετικές επιφανειακές ομάδες μπορεί να οδηγήσει σε εξαιρετικές ιδιότητες, συμπεριλαμβανομένων των συντονισμένων λειτουργιών εργασίας και του δισδιάστατου σιδηρομαγνητισμού. Η ομοιοπολική λειτουργικοποίηση των υποστρωμάτων θα οδηγήσει στην ανακάλυψη νέων κατευθύνσεων για ορθολογικό σχεδιασμό δισδιάστατων λειτουργικών υλικών. 
Οι επιφανειακές λειτουργικές ομάδες σε δισδιάστατα καρβίδια μετάβασης μετάλλων μπορούν να υποβληθούν σε μια ποικιλία χημικών μετασχηματισμών για να διευκολυνθεί η χρήση ενός ευρέος φάσματος υλικών Mxene. Μια ερευνητική ομάδα χημείας, φυσικής και νανοϋλικών επιστημόνων από το Εθνικό Εργαστήριο του Πανεπιστημίου του Σικάγου και του Argonne έχει σχεδιάσει και ανέπτυξε μια νέα πορεία για τη σύνθεση Mxene. Εγκαθιστούν και απομακρύνουν τις επιφανειακές ομάδες μέσω αντιδράσεων υποκατάστασης και εξάλειψης σε λιωμένα ανόργανα άλατα. Η ομάδα συνθέτει επιτυχώς το Mxene με επιφανειακά άκρα οξυγόνου, imide, θείου, χλωρίου, σεληνίου, βρωμίου και Tellurium με μοναδικές δομικές και ηλεκτρονικές ιδιότητες και αυτές οι επιφανειακές ομάδες μπορούν επίσης ομάδες.