硼烯是指由硼元素构成的二维平面结构，独特的二维六角蜂窝状结构赋予其狄拉克锥的能带结构和新奇量子效应。但理论计算表明，由于电子的缺失，自由状态下蜂窝状硼烯并不能稳定存在。石墨烯是一种呈蜂巢状排列的单层碳原子结构，是已知的最薄、最坚硬的纳米材料。继石墨烯之后，科学家希望找到更多具有优良特性的二维材料。元素硼因是碳的“近邻”而成为首要目标。然而，被称为石墨烯“兄弟”的硼烯并非自然存在，只能人工合成。科学家对硼烯的理论结构预测已逾10年之久，但从未成功合成。即便有个别的薄膜等样品，其结构也是异常复杂。因此，硼烯的制备成为国际凝聚态物理及材料物理界公认的世界难题。