石墨烯其貌不揚，其微片看上去就像是棉花一樣的黑色絮狀物，可它為什么如此受追捧？答案其實很簡單，因為它太輕薄了，只有一個原子厚度，卻又非常堅硬。在輕薄堅固的同時，它還幾乎是完全透明的。

石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料。是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被認為是假設性的結構，無法單獨穩定存在，直至2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫，成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯，而證實它可以單獨存在，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創性實驗”，共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。?

石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，在近紅外，以及可見光波段的透光率，單層石墨烯可高達97.7%。在可見光區，單原子層厚度的石墨烯所反射的光小于入射光的0.1%，當達到數十層時，會上升到2%左右。單層石墨烯導熱系數高達5300?W/m?K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15000?cm2/V?s，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約10-6?Ω?cm，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料。

因其電阻率極低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來發展更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質上是一種透明、良好的導體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。