如果说20世纪是塑料时代，那么21世纪似乎注定要成为石墨烯时代——最近发现的材料是由一层碳原子厚度的蜂窝状材料制成的。科学期刊已经为这一奇妙的东西用尽了最高级:它只是关于最轻、最强、最薄、最好的热电和导电材料的发现。如果我们相信这种炒作，它将彻底改变从计算到汽车轮胎和太阳能电池到烟雾探测器的一切。这是什么稀奇古怪的新玩意儿?让我们仔细看看!

石墨烯是一种重要的二维材料类，它在掺杂时显示出高的电子电导率和光学透明度。然而，单片或大量插入系统中掺杂机制的微观起源仍不清楚。利用大规模的ab初始化模拟，我们将石墨烯表面作为催化还原/氧化剂，将掺杂的掺杂剂层的化学歧化现象引入到电荷转移复合物中，将多数载体注入到二维碳晶格中。确定石墨烯催化作用的微观机制是很重要的，考虑到大面积石墨烯薄片的可用性，可以促进对新氧化还原反应的研究，以供科学和技术使用。

目前，石墨烯的工业应用与各领域的潜力相比微不足道。石墨烯商业化的主要问题是高成本和低产量。这种情况可能会在未来5年内发生变化，甚至更少的原因是，目前正在进行的关于石墨烯的研究将继续降低成本并扩大应用范围。更多关于石墨烯在各种媒体上的讨论也会影响到对这一材料的更大的认识，随后将加速工业应用中石墨烯的技术适应过程。因此，它将在很大程度上导致石墨烯市场的扩张。

在几个行业中，石墨烯在两个快速增长的领域，电子和能源存储领域找到了最大的应用数量。电子产品已经提供了在石墨烯市场最大份额的应用程序,因为石墨烯的优良性能如热和导电性,光学透明度、较高的机械强度等。这些物理性质的石墨烯也利用在能源领域的应用,主要集中在能源储存和利用太阳能光电板。随着技术的进步，这两个工业部门正在被认为是世界上两个领先和快速的新兴产业，因此稳步的努力将提高设备性能，提高能源效率，提高成本效益等。

包括石墨烯在内的不同纳米材料的成功，在许多媒体上正在讨论，这表明克服这些挑战的困难。但这些材料大部分都在研究阶段，而它们的市场只是在最初阶段。因此，得出结论或把它们写下来是不明智的。此外，石墨烯的性质使其在所有纳米材料中最为惊人，并能适应各种应用。分析了石墨烯连接电流和未来市场的前景，对其未来发展前景十分看好。许多研究仍将在这方面进行，这只会增加更多的特性，从而扩大潜在的应用程序和市场。

现在，科学家们对发现其他强大、灵活、石墨烯类材料的前景感到兴奋，但这些替代方案实际上有哪些实际应用呢?虽然大量生产石墨烯可能触手可及，但目前仍相当困难，而且制造成本也很高。类似的石墨烯替代品可能会更容易或更便宜，而且可能更适合特定的电子用途。因此，在设计未来技术时，石墨烯仍然是最好的选择，探索其他选择可能有显著的优势。