科學(xué)家早在1947年就從理論上提出石墨烯可能存在，但在此后很長(zhǎng)時(shí)間里，制取石墨烯的努力一直沒(méi)有成功。2004年，海姆和諾沃肖洛夫用普通膠帶從石墨上剝離出石墨片，并重復(fù)操作，石墨片越來(lái)越薄，最終得到單層石墨片，即石墨烯。2010年，他們因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。英國(guó)曼徹斯特大學(xué)教授安德烈·海姆與康斯坦丁·諾沃肖洛夫因制備石墨烯而獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。海姆在新聞公報(bào)中說(shuō)，這是一項(xiàng)令人激動(dòng)的物理學(xué)發(fā)現(xiàn)，它可能直接應(yīng)用于制造電子設(shè)備等方面。諾沃肖洛夫則表示，這是石墨烯邁向?qū)嶋H應(yīng)用的“巨大躍進(jìn)”.

　　石墨烯是從石墨材料中剝離出來(lái)的、由碳原子組成的二維晶體，只有一層碳原子的厚度，是迄今最薄、同時(shí)也是最堅(jiān)硬的材料，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能超強(qiáng)，幾乎完全透明。很多人認(rèn)為，石墨烯可能將取代硅成為未來(lái)的電子元件材料，在超級(jí)計(jì)算機(jī)、觸摸屏和光子傳感器等多個(gè)領(lǐng)域“大顯身手”。

　　石墨烯是由碳原子按六邊形晶格整齊排布而成的碳單質(zhì)，結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。其完美的晶格結(jié)構(gòu)，常被誤認(rèn)為很僵硬，但事實(shí)并非如此。石墨烯各個(gè)碳原子間的連接非常柔韌，當(dāng)施加外部機(jī)械力時(shí)，碳原子面就彎曲變形。這樣，碳原子就不需要重新排列來(lái)適應(yīng)外力，這也就保證了石墨烯結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，使得石墨烯比金剛石還堅(jiān)硬，同時(shí)可以像拉橡膠一樣進(jìn)行拉伸。這種穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)還使石墨烯具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性。石墨烯中的電子在軌道中移動(dòng)時(shí)，不會(huì)因晶格缺陷或引入外來(lái)原子而發(fā)生散射。由于其原子間作用力非常強(qiáng)，在常溫下，即使周?chē)荚影l(fā)生擠撞，石墨烯中的電子受到的干擾也非常小。

　　海姆和諾沃肖洛夫7月24日在英國(guó)《自然—物理》雜志上發(fā)表論文說(shuō)，為從電子層面上研究石墨烯，他們讓多層石墨烯懸浮于真空環(huán)境中，這樣最大限度地減少了電子散射，并方便觀測(cè)電子間如何相互作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電子在石墨烯中的表現(xiàn)與在其他金屬中大為不同。在石墨烯中，電子能像光子那樣高速運(yùn)動(dòng)，其速度是在硅中的數(shù)十倍。