石墨烯是一种由碳原子构成的二维纳米材料，具有单层六边形蜂窝晶格结构。它是碳的一种同素异形体，由碳原子以sp杂化轨道相互连接形成稳定的六边形蜂窝状结构。石墨烯具有许多独特的物理、化学和机械性质，如超高强度、良好的导电性和导热性、高透光性等。这种材料因其出色的性能而备受关注，被誉为“黑金”和“新材料之王”。石墨烯在材料科学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等领域具有重要的应用前景。

石墨烯的发现是纳米科技领域的一个重要里程碑，并且自2004年由英国曼彻斯特大学的安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫首次成功制备以来，其研究和应用引起了全球范围内的极大兴趣。石墨烯的应用范围非常广泛，包括电子器件、复合材料、能源存储、生物医学和药物传递等。由于其独特的性质，石墨烯有潜力成为硅的替代品，用于制造更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管，并且也适合用于制造透明触控屏幕、太阳能电池等