The development of two-dimensional (2D) materials has opened up possibilities for their application in electronics, optoelectronics and photovoltaics, because they can provide devices with smaller size, higher speed and additional functionalities compared with conventional silicon-based devices1. The ability to grow large, high-quality single crystals for 2D components-that is, conductors, semiconductors and insulators-is essential for the industrial application of 2D devices2-4. Atom-layered hexagonal boron nitride (hBN), with its excellent stability, flat surface and large bandgap, has been reported to be the best 2D insulator5-12. However, the size of 2D hBN single crystals is typically limited to less than one millimetre13-18, mainly because of difficulties in the growth of such crystals; these include excessive nucleation, which precludes growth from a single nucleus to large single crystals, and the threefold symmetry of the hBN lattice, which leads to antiparallel domains and twin boundaries on most substrates19. Here we report the epitaxial growth of a 100-square-centimetre single-crystal hBN monolayer on a low-symmetry Cu (110) vicinal surface, obtained by annealing an industrial copper foil. Structural characterizations and theoretical calculations indicate that epitaxial growth was achieved by the coupling of Cu <211> step edges with hBN zigzag edges, which breaks the equivalence of antiparallel hBN domains, enabling unidirectional domain alignment better than 99 per cent. The growth kinetics, unidirectional alignment and seamless stitching of the hBN domains are unambiguously demonstrated using centimetre- to atomic-scale characterization techniques. Our findings are expected to facilitate the wide application of 2D devices and lead to the epitaxial growth of broad non-centrosymmetric 2D materials, such as various transition-metal dichalcogenides20-23, to produce large single crystals.

Abstract:: Aircraft morphing wings, also known as adaptive wings or shape-variable wings, represent a revolutionary development in the field of aerospace engineering. Inspired by the adaptability observed in birds and insects during flight, researchers have been exploring potential applications of morphing wing technology to enhance the performance and efficiency of aircraft. This innovative technology holds the promise of improving aerodynamic efficiency, reducing fuel consumption, and enhancing overall flight maneuverability. This manuscript aims to explore and analyze the potential applications and effects of morphing wing technology for aircraft. Furthermore, this paper aims to gain an in-depth understanding of the principles and implications of morphing wing technology for aircraft and to assess its potential advantages in terms of flight performance, handling characteristics, and energy efficiency. Based on different driving mechanisms, patents related to aircraft morphing wings were systematically categorized and summarized, highlighting the most typical intra-wing and extra-wing deformations. Through an examination of patents related to aircraft morphing wings, various morphing wing technologies' unique characteristics were summarized. A comparative analysis of different deformation methods revealed their respective strengths and limitations. The paper concludes with a summary of current technical challenges facing morphing wing technology and a forward-looking exploration of its future trends and directions. Categorizing aircraft morphing wings into intra-wing and extra-wing deformations based on the method of deformation, this paper elaborates on the operational principles, advantages, and limitations of these two categories. Compared to traditional fixed wings, morphing wings exhibit superior flight performance, and it is anticipated that more patents will be developed in the future.