A causa dei forti legami e dello schema ininterrotto tra gli atomi di carbonio, il grafene è considerato il materiale più forte attualmente. Poiché i portatori di carica nel grafene hanno una piccola massa effettiva, hanno interessanti proprietà elettriche e termiche rispetto ai dispositivi elettronici. Le proprietà elettriche includono la trasparenza ottica, l’alta capacità di trasporto della corrente e l’alta mobilità o velocità dei portatori. Le proprietà termiche includono alta conducibilità termica e alta resistenza meccanica. Il grafene conduce l’elettricità con elettroni che si muovono molto più velocemente del silicio e con meno interruzioni. È anche un eccellente conduttore di calore ed è conduttivo indipendentemente dalla temperatura presente. La struttura bidimensionale del grafene migliora l’elettrostaticità richiesta per i transistor. In peso, il grafene è più forte dell’acciaio.
L’esfoliazione meccanica dalla grafite sfusa e la grafitizzazione dei cristalli di SiC cresciuti epitassialmente sono le due principali tecniche di fabbricazione del grafene. Il primo metodo coinvolge il peeling della grafite a strati ed è semplice in natura e capace di produrre singoli strati di grafene. Il secondo metodo prevede l’esposizione dei cristalli di SiC a temperature superiori a 2.350° F (1.300° C) con conseguente vaporizzazione degli atomi di silicio meno aderenti alla superficie.
Il grafene viene considerato in una varietà di applicazioni e in diversi campi. Il grafene è usato per aumentare la capacità e il tasso di carica delle batterie. Può anche aiutare ad aumentare indirettamente la longevità delle batterie. Il grafene viene adattato a molte applicazioni attuali e previste per i nanotubi di carbonio. Poiché è necessaria meno energia luminosa perché gli elettroni si muovano tra gli strati, il grafene viene studiato per l’uso nelle celle solari. Viene anche considerato per l’uso in tecnologie come i transistor e gli schermi trasparenti.