石墨烯具有優(yōu)異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫(yī)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。 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。石墨烯常見的粉體生產(chǎn)的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法、薄膜生產(chǎn)方法及化學氣相沉積法（CVD）。

石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，是人類目前已知的強度最高的物質。自2004年由英國曼徹斯特大學2位科學家（ Andre Geim 和 Konstantin Novoselov）首次制備出后，石墨烯引起了科學界的廣泛關注，被認為是一種影響未來的革命性的材料。

石墨烯在電中性條件下表現(xiàn)出強烈的非局域效應，其起源仍存在較強的爭議。 非局域測試的機制在于：具有均勻局域歐姆電阻的系統(tǒng)會在遠距離接觸處產(chǎn)生隨距離快速衰減的響應。在長條形樣品中，非局域電阻隨與電流注入電極之間的距離x呈指數(shù)衰減：RNL=VNL/I0≈（4/π）ρxxe-|x|/λ，其中λ=w/π，w為樣品寬度，ρxx為縱向的電阻率，VNL為非局域電壓，I0為施加的電流。這種關系非常穩(wěn)定，并且與載流子類型、散射機制、溫度或磁場無關。因此，與上述經(jīng)典非局域測量理論的任何偏差可以揭示系統(tǒng)中的非常規(guī)輸運行為。在局域測量中，與常規(guī)歐姆行為的微小偏差將導致被測信號的偏差。而在非局域測量模式中，歐姆行為的貢獻呈指數(shù)級消失，非常規(guī)輸運的影響相對于局域測量模式有幾個數(shù)量級的提升。因此，非局域測量在二維材料非常規(guī)輸運行為的闡析中被廣泛使用。

石墨烯是目前自然界最薄、強度最高的材料，強度比鋼材高200倍，同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。 作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”，是“新材料之王”，有科學家預言石墨烯極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術新產(chǎn)業(yè)革命，將“徹底改變21世紀”。

腐蝕一直是制約各國經(jīng)濟發(fā)展的重大問題之一，全球每年有2.5萬億美元左右的直接經(jīng)濟損失是因腐蝕造成的，應用防腐涂料是解決腐蝕問題的主要方式之一。

2004年，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，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。 石墨烯具有優(yōu)異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫(yī)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?？茖W家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”，極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術新產(chǎn)業(yè)革命。

我國實現(xiàn)米級單晶石墨烯的制備，石墨烯是典型的二維輕元素量子材料體系，具有優(yōu)越的量子特性。科學界在石墨烯體系中觀察到了許多量子現(xiàn)象和量子效應，石墨烯已經(jīng)成為凝聚態(tài)物理研究領域的重要量子體系，在未來量子信息、量子計算和量子通訊等領域具有廣泛的應用前景。

澳大利亞新南威爾士大學與杭電股份聯(lián)合實驗室啟動儀式18日在悉尼舉行。該實驗室旨在研究石墨烯技術，是中國境外首個火炬創(chuàng)新園區(qū)正式落戶新南威爾士大學后的具體合作成果之一。石墨烯是人類目前已知的厚度最薄、強度最大、韌性最好、重量最輕、透光率最高、導電性最佳的材料，這使得石墨烯在能源、生物技術、水資源、電子及網(wǎng)絡技術、航天航空和汽車工業(yè)等諸多領域展現(xiàn)出廣闊應用前景。