很多年前，人们发现了蒸汽，使人类社会步入了蒸汽时代;后来电力的出现又使人们进入了电力时代。在现代社会发现了新的材料：石墨烯，它被称为新材料之王，人们说石墨烯是未来革命性的神奇材料，等等数不清的赞誉都被石墨烯归于一身。那么石墨烯究竟是什么材料，有什么神奇的地方?
石墨烯是单层碳原子排列成六边形晶格的异构体(形式)。是碳的许多其他异构体的基本结构元素,如石墨、钻石、碳、碳纳米管和富勒烯。
石墨烯这种材料是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，也是世界上最轻材料。它有着非常优异的光学、电学、力学的特性。在材料学、能源、生物医学等等很多方面具有非常重要的应用前景。
2009年安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在单层和双层石墨烯体系中分别发现了整数量子霍尔效应以及在常温条件下的量子霍尔效应。而在此之前物理学家们通常认为热力学涨落不允许人和的二维晶体在有限温度下存在，所以这一发现立即震惊了凝聚体物理学学术界，两人也因此获得了诺贝尔奖。
石墨烯通电后有效电热能总转换率达99%以上，再加上特殊的超导性，能够保证发热性能的稳定，所以非常适合应用与新型采暖行业。
石墨烯可以说是硅的替代品，在发现它有极强的导电性时，电子产品之中必有石墨烯的一席之地，且石墨烯是目前已知导电性能最好的材料。可以制造超微型的晶体管，用来生产制造下一代的超级计算机，其稳定的碳元素以及更高的电子迁移率能够使未来的计算机获得更高的速度。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。
此外在生物医学方面，细菌的细胞没有办法在石墨烯上生长，但是人类细胞却不会受损，所以利用石墨烯的这一个特性可以用来制作绷带、食品包装等，还可以生产抗菌的医护服装、床上用品等等。
石墨烯是世界上已经发现的最薄、最坚硬的物质。美国一位工程师杰弗雷用形象地比喻了石墨烯的强度：将一张和食品保鲜膜一样薄的石墨烯薄片覆盖在一只杯子上，如想用一支铅笔戳穿它，需要一头大象站在铅笔上。看到这里，其这硬度可想而知。
石墨烯的难以置信的物理特性实际上应用于各种思想实验。如果至少可以用一米长的线程制造,一些科学家相信这些石墨烯可以一起编织,足够结实灵活,可以成为宇宙电梯的支柱。
