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石墨烯（Graphene）墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯既是较薄的材料，也是较强韧的材料，断裂强度比很好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的百分之二十。如果用一块面积1平的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克可以承受一只一千克的猫。
石墨烯目前有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的计算机。据相关专家分析，用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。
另外，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收百分之2.3的光。另一方面，它非常致密，即使是很小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。
作为目前发现的又薄、又坚硬、导电导热性能又强的一种新型呐米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料王”，科学家甚至预言石墨烯将“改变21世纪”。
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