Graphen scheint eine der revolutionärsten wissenschaftlichen Entdeckungen aller Zeiten zu werden. Dieses einfache Kohlenstoff-Allotrop besitzt bisher ungeahnte physikalische Eigenschaften und ein nahezu undenkbares Potenzial in Bezug auf die Vielzahl seiner Anwendungsmöglichkeiten. Es ist buchstäblich eine Schicht von Atomen, die sich bewegen kann, die steifer ist als ein Diamant, völlig undurchlässig und eine elektrische Stromdichte hat, die millionenfach besser ist als die von Kupfer. Derzeit ist die große Anzahl potenzieller Verwendungen von Graphen im Grunde genau das – potenzielle Verwendungen. Die Entwicklung dieses Materials steckt noch in den Kinderschuhen, aber mögliche Anwendungen umfassen die Touchscreen-Technologie, elektronische Halbleiterkomponenten und Gassensoren.
Aus wissenschaftlicher Sicht ist Graphen eine der anomalsten Substanzen, die jemals erforscht wurden. Praktisch ist es ein einfaches Allotrop von Kohlenstoff, was bedeutet, dass es eine von mehreren möglichen Formen von Kohlenstoff ist, der Diamant ist eine andere. Graphen ist im Grunde eine einzelne Atomschicht aus Kohlenstoffmolekülen, die nicht nur steif genug ist, um sie aufzunehmen, sondern auch mit bloßem Auge sichtbar ist. Es ist absolut undurchlässig, besitzt eine hervorragende thermische und elektrische Leitfähigkeit und ist beständig gegen starken Säure- und Laugenangriff. Es weist auch eine außergewöhnliche Festigkeit und Flexibilität auf und hat auch gute optische Eigenschaften.
All diese Eigenschaften machen Graphen zu einem der aufregendsten und potenziell reichsten Materialien aller Zeiten. Die Forschung und Entwicklung zu den möglichen Verwendungen von Graphen steht noch am Ende einer versprochenen steilen Kurve, aber erste Arbeiten haben einige sehr ermutigende Ergebnisse geliefert. Eine der Branchen, die am meisten von den vielen Einsatzmöglichkeiten von Graphen profitieren wird, ist die Elektrotechnik. Flexible Touchscreens, hocheffiziente Halbleiterkomponenten und Supraleiter bei Raumtemperatur sind nur einige der Einsatzmöglichkeiten von Graphen in diesem Industriezweig.
Die Undurchlässigkeit von Graphen und seine molekulare Reaktion bei Kontakt mit Gasen machen es auch zu einem starken Anwärter für den Einsatz in Gaswarngeräten. Darüber hinaus ist seine inerte Natur vielversprechend für die Entwicklung säure- und laugenbeständiger Beschichtungen. Da es sich um ein Material handelt, das dünnste Einzelatomgitter erzeugen kann und gute optische Eigenschaften besitzt, wäre es auch eine ausgezeichnete Trägermembran für Elektronenmikroskope. Obwohl die kommerzielle Anwendung all dieser Anwendungen im großen Maßstab ab 2011 wahrscheinlich noch Jahre entfernt ist, sind die möglichen Verwendungen von Graphen zu bedeutend, als dass es kein Interesse und eine beträchtliche Welle neuer Forschungen geweckt hätte.