石墨烯（Graphene）是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料。是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被認(rèn)為是假設(shè)性的結(jié)構(gòu)，無(wú)法單獨(dú)穩(wěn)定存在，直至2004年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆(AndreGeim)和康斯坦丁·諾沃肖洛夫(KonstantinNovoselov)，成功地在實(shí)驗(yàn)中從石墨中分離出石墨烯，而證實(shí)它可以單獨(dú)存在，兩人也因“在二維石墨烯材料的開(kāi)創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”，共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。并且石墨烯在自然界也有產(chǎn)出，2014年在中國(guó)由一顆碳質(zhì)球粒隕石中，發(fā)現(xiàn)存在希格斯粒子場(chǎng)的能效機(jī)制，在此之中就發(fā)現(xiàn)了由碳原子碳晶體自組裝的彎曲納米石墨烯，顯為碳原子的電子圈量子的能效形成天然的石墨烯。中國(guó)發(fā)現(xiàn)的這顆碳原子“石墨烯”使人們得以看見(jiàn)石墨烯的成長(zhǎng)基理，意義重大。概述圖文就是中國(guó)發(fā)現(xiàn)的天然石墨烯。

石墨烯是二維sp2鍵和的單層碳原子晶體，與三維材料不同，其低維結(jié)構(gòu)可顯著削減晶界處聲子的邊界散射，并賦予其特殊的聲子擴(kuò)散模式。研究表明，室溫下石墨烯的熱導(dǎo)率（K）已超越塊體石墨（2000W/m·K）、碳納米管（3000～3500W/m·K）和鉆石等同素異形體的極限，達(dá)到5300W/m·K，遠(yuǎn)超銀（429W/m·K）和銅（401W/m·K）等金屬材料。優(yōu)異的導(dǎo)熱和力學(xué)性能使石墨烯在熱管理領(lǐng)域極具發(fā)展?jié)摿?，但這些性能都是基于微觀的納米尺度，難以直接利用。因此，將納米的石墨烯宏觀組裝形成薄膜材料，同時(shí)保持其納米效應(yīng)是石墨烯規(guī)?；瘧?yīng)用的重要途徑。