科学者たちは1947年にグラフェンの存在を理論的に提案していたが、その後長い間、グラフェンを製造する努力は成功しなかった。2004年、GeimとNovoselovは通常のテープで黒鉛シートを黒鉛からはがし、操作を繰り返し、黒鉛シートを薄くし、最終的に単層黒鉛シート、すなわちグラフェンを得た。2010年、彼らはノーベル物理学賞を受賞した。英国マンチェスター大学のAndre Geim教授とKonstantin Novoselov氏はグラフェンの製造で2010年のノーベル物理学賞を受賞した。ゲム氏はプレスリリースで、電子機器の製造やその他の側面に直接応用できるエキサイティングな物理的発見だと述べた。ノヴォシェロフ氏は、これは一つだと言った。大きな飛躍」、グラフェンは実用化に向かっている。

グラフェンは、黒鉛材料から切り離された炭素原子からなる2次元結晶である。その厚さは炭素原子の層だけです。これは今までで最も薄く、最も硬い材料で、超強い導電性と熱伝導性を持ち、ほぼ完全に透明である。多くの人はグラフェンがシリコンに取って代わって将来の電子部品材料になる可能性があると考えている。才能を発揮する" ;スーパーコンピュータ、タッチスクリーン、フォトンセンサーなど、多くの分野で使用されています。

グラフェンは炭素元素であり、整列した炭素原子からなり、六角形の格子構造を呈し、非常に安定している。完璧な格子構造は非常に硬いと誤解されることが多いが、事実はそうではない。グラフェン中の炭素原子間の結合は非常に柔軟であり、外部機械力を加えると炭素原子平面が曲げ変形する。これにより、炭素原子は外力に適応するために再配列する必要がなくなり、これによりグラフェン構造の安定性も確保され、グラフェンはダイヤモンドよりも硬くなり、同時にゴムのように延伸することができる。この安定な格子構造もグラフェンに優れた導電性をもたらした。グラフェン中の電子は格子欠陥や外部原子の導入により散乱することなく軌道上を移動する。その非常に強力な原子間力により、室温でも周囲の炭素原子が衝突してもグラフェン中の電子の干渉は非常に小さい。

GeimとNovoselovは7月24日、電子レベルからグラフェンを研究するために、多層グラフェンを真空環境に懸濁させることで、電子散乱を最小限に抑え、電子がどのように相互作用するかを観察するのに役立つとする論文を英国の「自然物理学」誌に発表した。その結果、グラフェンにおける電子の発現は他の金属におけるものとは非常に異なることが分かった。グラフェンでは、電子は光子のように高速に移動することができ、シリコン中の速度より数十倍速い。