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石墨烯目前是世上*薄卻也是*堅硬的納米材料 ，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光"；導熱系數高達5300 W/m·K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率*超過15000 cm?/V·s，又比納米碳管或硅晶體*高，而電阻率只約10-6 Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率*小的材料。因為它的電阻率極低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質上是一種透明、良好的導體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池
利用石墨烯加入電池電極材料中可以大大提高充電效率，并且提高電池容量。自我裝配的多層石墨烯片不僅是鋰空氣電池的理想設計，也可以應用于許多其他潛在的能源存儲領域如超級電容器、電磁炮等。此外，新型石墨烯材料將不依賴于鉑或其他貴金屬，可有效降低成本和對環境的影響。
顯示器產業：石墨烯做成透明電極，可能是目前石墨烯*快能實現的應用，液晶電視、相機螢幕等各種顯示器都是透明電極，用石墨烯做成的顯示器，特性是軟、薄，光容易透出來，所以背光不用太亮。石墨烯顯示器可以曲摺，目前研發的軟性電子紙不容易顯示彩色動畫，石墨烯顯示器可以克服這項缺點；小說哈利波特中，具有動態照片的「預言家日報」，未來將不再只是作家筆下的幻想。目前透明電極的材料主要是氧化銦，但是原料快挖完了，如果用石墨烯來取代，「碳」這種原料，地球上可是源源不絕。
超級電容器：微觀尺度的石墨烯基超級電容器，此電容器的充電和放電速度，比現有的設備要快上一百至一千倍，有助於生產更加小型的手機電話。并有研究指出，可以讓手機和汽車快速充電，也可以讓某些工具變小。
醫藥（藥物載體) :由於具磁性與標靶功能的納米藥物其包覆材料、粒徑大小、納米結構及表面極性等因素均會影響到藥物的攜帶率、藥物的釋放速率、生物安全性、生物可分解性及其在體內分布等特性，于臨床應用時必須謹慎選擇納米載體的種類，以獲得化效果。