石墨烯是由单层的碳原子构成，所以它是地球上到目前为止已知的最薄的纳米材料。
由于石墨烯的每个碳原子均为sp2杂化，而且把剩下在p轨道上的一个电子形成大π键，π电子是能够任意转移的，所以优异的导电性能也是石墨烯的性能之一，它还是地球上电阻率最小的纳米材料，电阻率仅有约106Ω·cm。为什么石墨烯是透明的？在常温下，石墨烯中碳原子与碳原子之间的作用力非常强，即使周围的碳原子发生了移动，碳原子中的电子也不容易被影响，电子在石墨烯中移动时也不容易散射，迁移率可达2×105cm2/V·s，硅的电子迁移率只有石墨烯的百分之一。
????石墨烯的力学性能也是很好的，到目前为止，在所有人们知道的材料中，石墨烯的强度和硬度最高，它的晶体结构非常稳定。其抗拉强度和弹性模量分别为123GPa和1.09TPa。因此石墨烯可以作为一种二维增强相，在复合材料领域有很大的应用价值。
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