石墨烯不仅是已知材料中最薄的一种，还非常牢固坚硬；作为单质，它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯有太多优越性，应用面很广，太阳能电池、传感器方面、纳米电子学、高性能纳电子器件、复合材料、场发射材料、气体传感器及能量存储等领域具有广泛的应用。据我了解，其最大的应用就在半导体领域。不过目前最多的还是在理论方面，有待于深入研究。
石墨烯在电路设计有助于解决热管理问题，这些问题存在于先进的高速高集成密度芯片中石墨烯电路可实现的调制是必需的，否则无法实现相移键控（phase shift keying）和频移键控（frequency shift keying），这两种技术广泛适用于无线应用领域，如蓝牙、射频识别技术和无线个域网（ZigBee），”莫汉拉姆向《纳米工厂》（Nanowerk）杂志解释说，“对于这样的应用，常规设计所采用的复杂设计技术是基于多重单极晶体管，与此相比，我们研制的放大器有很多优越性，结构简单、寄生性低、高带宽和较低的功耗。已经取得的进步是在石墨烯基质薄膜方面，这种薄膜可用于制备透明和可印刷的电子产品，这样简单的电路具有高性能和现场配置功能，这些都必然带来大规模集成和产业化
2005年，Geim研究组[3 J与Kim研究组H 发现，室温下石墨烯具有l0倍于商用硅片的高载流子迁移率(约10 am /V·s)，并且受温度和掺杂效应的影响很小，表现出室温亚微米尺度的弹道传输特性(300 K下可达0．3 m)，这是石墨烯作为纳电子器件最突出的优势，使电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管成为可能。较大的费米速度和低接触电阻则有助于进一步减小器件开关时间，超高频率的操作响应特性是石墨烯基电子器件的另一显著优势。此外，石墨烯减小到纳米尺度甚至单个苯环同样保持很好的稳定性和电学性能，使探索单电子器件成为可能。
代替硅生产超级计算机
科学家发现，石墨烯还是目前已知导电性能最出色的材料。石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路。高频电路是现代电子工业的领头羊，一些电子设备，例如手机，由于工程师们正在设法将越来越多的信息填充在信号中，它们被要求使用越来越高的频率，然而手机的工作频率越高，热量也越高，于是，高频的提升便受到很大的限制。由于石墨烯的出现，高频提升的发展前景似乎变得无限广阔了。 这使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品，能用来生产未来的超级计算机。
石墨烯还可以以光子传感器的面貌出现在更大的市场上，这种传感器是用于检测光纤中携带的信息的，现在，这个角色还在由硅担当，但硅的时代似乎就要结束。去年10月，IBM的一个研究小组首次披露了他们研制的石墨烯光电探测器，接下来人们要期待的就是基于石墨烯的太阳能电池和液晶显示屏了。因为石墨烯是透明的，用它制造的电板比其他材料具有更优良的透光性。
石墨烯还可以应用于晶体管、触摸屏、基因测序等领域，同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长,而人类细胞却不会受损。利用这一点石墨烯可以用来做绷带,食品包装甚至抗菌T恤；用石墨烯做的光电化学电池可以取代基于金属的有机发光二极管,因石墨烯还可以取代灯具的传统金属石墨电极,使之更易于回收。这种物质不仅可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣，甚至能让科学家梦寐以求的2.3万英里长太空电梯成为现实。
石墨熔化时破坏层间的分子间作用力和层内的共价键石墨不只要破坏层间的分子间作用力就可以使之熔化。还要破坏了层与层之间的分子间作用力后，层内的结构还没有被破坏，因此层内的碳原子由共价键相连，不能像液体里面的分子那样可以自己移动，因此必须要破坏层内的共价键，才能使碳原子自由移动，使石墨熔化。
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