石墨烯（graphene）是一种由碳原子构成的二维材料，具有极强的力学和电学性能。它是由英国曼彻斯特大学的安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫等人于2004年首次制备出来，并因此获得了2010年诺贝尔物理学奖。

1.石墨烯是什么材料

石墨烯是由为六方密排的碳原子单层组成的二维晶体材料，其纵向形成C-C键，两个碳原子互相共用分别位于相邻原子平面上的一个p轨道电子，呈现出sp²杂化的状态。

2.石墨烯的作用和功效

石墨烯具有非常强的电子、热传导性，以及高强度、韧性等优异性能，因此在领域中具有广泛应用前景。例如，由于石墨烯具有极高的表面积和惊人的机械强度，可以用于制备高性能的超级电容器、柔性电子设备和传感器等。

3.石墨烯的用途

随着对石墨烯材料特性的不断探索，石墨烯在材料科学、纳米技术、生物医学、能源方面的应用日趋广泛。例如，可以将石墨烯与其他材料结合起来，以获得新型的复合材料。此外，石墨烯也可用于制造超高速晶体管、量子点发光二极管等电子器件。