Το γραφένιο είναι ένα φύλλο άνθρακα με πάχος ένα άτομο, το οποίο διατάσσεται σε στοιβάδες παράλληλα με άλλα παρόμοια φύλλα σχηματίζοντας το γραφίτη —το υλικό της μύτης των μολυβιών. Οι φυσικοί απομόνωσαν πρόσφατα το εν λόγω υλικό.
Ο καθαρός, τέλειος κρύσταλλος άγει τα ηλεκτρόνια ταχύτερα από οποιαδήποτε άλλη ουσία, σε θερμοκρασία δωματίου.
Οι μηχανικοί οραματίζονται μια σειρά καινοτόμων προϊόντων κατασκευασμένων από γραφένιο —για παράδειγμα, τρανζίστορ υπερυψηλής ταχύτητας. Οι φυσικοί μελετούν το συγκεκριμένο υλικό καθότι τους δίνει τη δυνατότητα ελέγχου μιας θεωρίας για την περιγραφή εξωτικών φαινομένων τα οποία προηγουμένως ήταν παρατηρήσιμα μόνο σε ακραία περιβάλλοντα που συναντάμε στις μαύρες τρύπες και στους επιταχυντές σωματιδίων υψηλής ενέργειας.
