[요약] 육각형 격자로 배열된 1원자 두께의 탄소의 2차원 동소체 연필심으로 쓰이는 흑연은 벌집 모양으로 배열되어 있는 구조이며, 이 흑연의 한 층을 바로 ‘그래핀(Graphene)’이라 부른다. 즉 ‘그래파이트(graphite)’와 탄소이중결합을 가진 분자를 뜻하는 접미사 ‘-ene’를 결합하여 만든 용어이다. 2004년 영국 맨체스터대학교 연구팀이 상온에서 완벽한 2차원 구조의 그래핀을 만들어내는 데 성공하였는데, 당시 연구팀은 스카치테이프의 접착력으로 흑연에서 간단하게 그래핀을 떼어냈다고 한다. 흑연은 탄소를 6각형의 벌집모양으로 층층이 쌓아올린 구조로 이루어져 있는데 그래핀은 흑연에서 가장 얇게 한 겹을 떼어낸 것이다. 탄소동소체(同素體)인 그래핀은 탄소나노튜브, 풀러린(Fullerene)처럼 원자번호 6번인 탄소로 구성된 나노물질이다. 2차원 평면형태를 가지고 있으며, 두께는 0.2nm(1nm은 10억 분의 1m) 즉 100억 분의 2m 정도로 엄청나게 얇으면서 물리적·화학적 안정성도 높다. 한 층이기 때문에 가시광선에 대한 흡수량이 적어 투과율이 높다. 인장 강도가 130GPa인 강철보다 100~300배 더 강한 발견된 가장 강한 화합물이며, 실온에서 최고의 열 전도체, 알려진 최고의 전기 전도체이다. 스펙트럼의 가시광선 및 근적외선 부분에 결쳐 빛을 균일하게 흡수할 수 있어 다양한 과학 분야에 잠재적 응용성이 크다. 이런 특성으로 인해 그래핀은 차세대 신소재로 각광받는 탄소나노튜브를 뛰어넘는 소재로 평가받고 있으며 ‘꿈의 나노물질’이라 불린다. 그래핀과 탄소나노튜브는 화학적 성질이 아주 비슷하고, 후공정을 통해 금속성과 반도체성을 분리할 수 있다는 공통점이 있다. 하지만 탄소나노튜브보다 균일한 금속성을 갖고 있기 때문에 산업적으로 응용할 가능성이 더 크다. 그래핀은 구부릴 수 있는 디스플레이나 전자종이, 초고속 반도체, 고효율 태양전지, 착용식 컴퓨터(wearable computer) 등을 만들 수 있는 전자정보 산업분야의 미래 신소재로 주목받고 있다.