石墨烯（Graphene）是一种二维晶体，由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上倍，常温下其电子迁移率超过cm2/V·s，又比纳米碳管或矽晶体（monocrystallinesilicon）高，而电阻率只约10-6Ω·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低，电子的移动速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或电晶体。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控萤幕、光板、甚至是太阳能电池。

石墨烯的应用范围其实非常的广泛，从电子产品到防弹衣和造纸，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。