碳原子呈六角形網狀鍵合的材料“石墨烯”具有很多出色的電特性、熱特性以及機械特性。具體來說，具有在室溫下也高達20萬 cm2 /Vs以上的載流子遷移率，以及遠遠超過銅的對大電流密度的耐性。為此，石墨烯有望用于高速晶體管、觸摸面板、太陽能電池用透明導電膜，以及成本低于銅但與銅相比可通過大電流的電線等。另外，在目前可以制作的片狀材料中，石墨烯的厚度最薄、比表面積也較大。而且，還具有超過金剛石的強度、彈性模數和導熱率。如果沒有缺陷的話，即便是單層石墨烯，也不會通過大于氦（He）原子的物質。這些性質可以使石墨烯作為電池的電極材料、散熱膜、MEMS傳感器，或是理想的阻擋膜（Barrier Film）。與其他材料相比，石墨烯還擁有許多極為特殊的性質。例如，在室溫下也可呈現量子霍爾效應；可實現名為“Klein Tunneling”的、透射率為100％的通道效應；電阻值為固定值而與距離無關的“彈道輸運”（Ballistic Transport）的有效距離較長；按照由石墨烯上的自由電子來描述中微子的方程式（韋爾方程，Weyl Equation），石墨烯可以像質量為零的粒子一樣運動；而且，石墨烯具有被稱為“贗自旋（Pseudospin）”和“贗磁場”的、宛如存在電子自旋和磁場的特性；石墨烯還擁有負折射率，等等。這些特性可以使石墨烯用于超高精度的氣體傳感器和應變傳感器等。

　　1、可做“太空電梯”纜線

　　石墨烯不僅可用來開發制造出紙片般薄的超輕型飛機材料、超堅韌的防彈衣，甚至能讓科學家夢寐以求的2.3萬英里長太空電梯成為現實。研究人員表示，如果這種方法被證明可用以成批制造石墨烯光纖，將能降低超堅固炭素復合材料的成本，炭素復合材料在航空航天、汽車和建筑等領域具有廣泛的用途。

　　2、代替硅生產電子產品

　　硅讓我們邁入了數字化時代，但研究人員仍然渴望找到一些新材料，讓集成電路更小、更快、更便宜。在眾多的備選材料中，石墨烯最引人矚目。石墨烯值得炫耀的優點有很多，比如超高強度、高透光性以及超強導電性，這讓它成為了制造可彎曲顯示設備和超高速電子器件的理想材料。石墨烯如今已經出現在新型晶體管、存儲器和其他器件的原型樣品當中。國際商業機器公司（IBM）己研制出運行速度最快的石墨烯晶體管。lBM公司于2010年12月發布了其與美國麻省理工學院MIT 的共同研究成果——在SiC基板上形成的柵長為240nm的石墨烯場效應晶體管FET，并驗證其截止頻率為230GHz。石墨烯通過熱外理SiC基板而成膜。IBM表示，計劃將其應用于高頻RF元件。 Rice大學研究人員正在著手研究一類存儲單元密度至少為閃存兩倍的石墨烯片狀存儲器。石墨烯是由沒有卷成納米管的純炭原子薄膜構成，此次Rice大學研究人員首次將石墨烯用于架構更簡單的雙端存儲器件。科學家發現，石墨烯還是目前已知導電性能最出色的材料。石墨烯的這種特性尤其適合于。高頻電路是現代電子工業的領頭羊，一些電子設各，例如手機，由于工程師們正在設法將越來越多的信息填充在信號中，它們被要求使用越來越高的頻率，然而手機的工作頻率越高，熱量也越高。于是，高頻的提升便受到很大的限制。由于石墨烯的出現，高頻提升的發展前景似乎變得無限廣闊了。這使它在微電子領域也具有巨大的應用潛力。研究人員甚至將石墨烯看作是硅的替代品，能用來生產未來的超級計算機。