グラフェンは、六方格子状に配置された炭素原子で構成される二次元材料です。これは、カーボン ナノチューブやフラーレンなどの他の炭素同素体の基本的なビルディング ブロックです。グラフェンは電気と熱の優れた伝導体であり、非常に強く軽量です。また、トランジスタやその他の電子デバイスを作るための非常に優れた材料でもあります。そのユニークな特性により、エレクトロニクス、エネルギー貯蔵、生物医学などのさまざまな分野で多くの注目を集めています。

グラフェンは、六方格子状に配置された炭素原子の厚さ 1 原子のシートです。これは、グラファイト、カーボンナノチューブ、フラーレンなどの他の炭素同素体の基本的な構造要素です。

グラフェンの特性の原理は、その独特の電子構造にあります。グラフェンの炭素原子は「sp2 ハイブリダイゼーション」で結合し、材料全体を自由に移動できる非局在化パイ電子のセットを生成します。これにより、グラフェンには、高い電子移動度や高い熱伝導率などの独自の電子特性がもたらされます。

グラフェンには、次のような独自の特性があるため、多くの潜在的な用途があります。

●　エレクトロニクス: グラフェンは電子移動度が高いため、トランジスタやセンサーなどの電子デバイスに有望な材料です。

●　エネルギー貯蔵: グラフェンの高い表面積と伝導性により、リチウム イオン電池やスーパーキャパシタの材料になる可能性があります。

●　複合材料: 強度、伝導性、および熱特性を改善するために、グラフェンを他の材料に追加することができます。

●　生物医学: グラフェンおよびグラフェンベースの材料は、組織工学やバイオセンシングなどの分野で応用できる可能性があります。

●　水のろ過: 酸化グラフェンは非常に多孔性の材料であり、水から不純物をろ過するために使用できます。

ただし、グラフェンのアプリケーションのほとんどはまだ研究段階にあり、商用アプリケーションはまだ成熟していません。