石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性，強度高、重量輕、導電導熱性強、抗腐蝕，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種未來革命性的材料。
石墨烯將給以下十個領域帶來巨變——有些比你想像的還要快。
1、護膚
它具有豐富的多孔結構，有較強吸附力，可吸附因暴露在惡劣空氣中而沾上臉的PM2.5顆粒、重金屬粒子，還可以吸附肌膚中的汙垢與彩妝殘留。這順應了市場在功能性面膜上的需求趨勢，得到了眾多與會人士的高度認可。
2、食品
石墨烯的性質之一就是極高的導電能力，因此在食品表面形成的石墨烯圖案是具有導電性的。與傳統的食品級印刷墨水和導電墨水不同的是，石墨烯兼具以上兩者的性質，既可以食用又具備導電能力，利用雷射誘導石墨烯，可以在食品表面製作類似於二維碼或者射頻天線一樣的內嵌式結構，以實現信息傳感器和光電傳感器的功能。
這一工序不會引入額外的材料，僅僅是將食物原本具有的含碳化合物轉變為石墨烯。將來，我們可以通過這些石墨烯傳感器來掌握與食品相關的各種信息。
3、電熱
石墨烯的導電導熱特性，應用於電熱領域，可以大幅度提升電熱產品的性能，使電熱產品的電熱轉化率更高，高效制熱，節能環保，同時，石墨烯材料可釋放被稱為「生命之光」的遠紅外線，既有遠紅外溫度對人體的保健功效，也有負氧離子釋放呵護健康作用，石墨烯電採暖、電熱服等，能夠改善人體微循環，具有公認的保健功能和理療效果。
4、海水過濾
石墨烯特殊的層狀和孔狀結構，使其吸附能力是活性炭的成百上千倍。在此基礎上，科學家通過微觀調控、修飾與改性，製造出了許多種不同的具有超高效吸附特性的石墨烯基吸附材料，它們不僅能吸附超過自身質量數百倍的汙染物，還可以循環使用，大大降低使用成本。可以說，石墨烯在汙水處理和海水淡化方面提供了令人驚喜的全新解決方案。
5、防鏽
石墨烯不溶於水，可以與聚合物混合作為防鏽塗層。石墨烯不溶於水並且具有高導電性，與鋼組合可以防止接觸水並減緩氧化鐵的電化學反應。這種塗料可以用在輪船、汽車中。
6、超級電容
配備石墨烯超級電容的電腦晶片有望淘汰電池。石墨烯可以通過雷射蝕刻創造更大的表面積，使電容可以儲存更多的能量，並支持更多的充放電次數。將來，石墨烯超級電容可以為電子產品甚至電動汽車提供電力。
7、人工肌肉
一層固定在聚合物上的石墨烯在有電流通過時會產生褶皺和伸展。石墨烯可以像紙張一樣褶皺，但很難被撫平。杜克大學的科學家不久前將石墨烯固定在一個預拉伸的橡膠薄片上，當拉力撤銷薄片鬆弛時，石墨烯依然貼合在橡膠薄片上，呈褶皺狀。這個實驗結果使得科學家們想到把石墨烯貼在聚合物上，當聚合物通入電流時，會發生伸縮現象，而這正是構成人造肌肉的關鍵部件。
除此之外，石墨烯在柔性電路、可摺疊顯示屏、探測爆炸物、DNA測序、防彈背心、夜視等領域，也有著關鍵性的應用，相信在未來，石墨烯將會為我們創造更多的奇蹟。