En raison des liaisons fortes et du motif ininterrompu entre les atomes de carbone, le graphène est considéré comme le matériau le plus solide à l’heure actuelle. Comme les porteurs de charge dans le graphène ont une petite masse effective, ils ont des propriétés électriques et thermiques attrayantes en ce qui concerne les dispositifs électroniques. Les propriétés électriques comprennent la transparence optique, une capacité élevée de transport de courant et une mobilité ou une vitesse élevée des porteurs. Les propriétés thermiques comprennent une conductivité thermique élevée et une grande résistance mécanique. Le graphène conduit l’électricité avec des électrons se déplaçant beaucoup plus rapidement que le silicium, avec moins d’interruptions. C’est également un excellent conducteur de chaleur et sa conductivité est indépendante de la température présente. La structure bidimensionnelle du graphène améliore l’électrostatique nécessaire aux transistors. En poids, le graphène est plus solide que l’acier.
L’exfoliation mécanique à partir de graphite en vrac et la graphitisation de cristaux de SiC cultivés par épitaxie sont les deux principales techniques de fabrication utilisées pour le graphène. La première méthode, qui consiste à peler le graphite en couches, est simple par nature et permet de produire des couches uniques de graphène. La deuxième méthode implique l’exposition des cristaux de SiC à des températures supérieures à 2 350° F (1 300° C), ce qui entraîne la vaporisation des atomes de silicium moins serrés de la surface.
Le graphène est envisagé dans une variété d’applications et dans différents domaines. Le graphène est utilisé pour augmenter la capacité et le taux de charge des batteries. Il peut également contribuer à augmenter indirectement la longévité des batteries. Le graphène est adapté à de nombreuses applications actuelles et prévues pour les nanotubes de carbone. Étant donné qu’il faut moins d’énergie lumineuse pour que les électrons se déplacent entre les couches, le graphène fait l’objet de recherches pour être utilisé dans les cellules solaires. On envisage également de l’utiliser dans des technologies telles que les transistors et les écrans transparents.