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石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；其导热系数高达5300 W/(m·K)，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000 cm2/(V·s)，比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只有约10-8Ω·m，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。