石墨烯又叫二维碳材料，是目前世界上已知的最薄、最强韧、导电导热性能最强的一种几乎透明的新型纳米材料。石墨烯被誉为为“黑金”、“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”，十分有望代替由硅主导的半导体产业。
形象地来说，石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。虽然石墨烯仅仅只有一个原子的厚度，但它却比钢铁强韧200倍，同时它又有很好的弹性。如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克可以承受一只一千克的猫。
在塑料里掺入百分之一的石墨烯，就能使塑料具备良好的导电性；加入千分之一的石墨烯，能使塑料的抗热性能提高30摄氏度。在此基础上可以研制出薄、轻、拉伸性好和超强韧新型材料，用于制造汽车、飞机和卫星。
说了这么多石墨烯的优点，但它目前也有着无法忽略的短板：虽然它存在于自然界中，但很难剥离出单层结构。2004年，石墨烯才在英国曼彻斯特大学两位科学家的实验室中被制备出来。他们也因为对石墨烯的研究而获得了2010年的诺贝尔物理学奖。