2010年10月6日，两位在俄罗斯出生的科学家——现年51岁物理学家盖姆（Andre Geim）以及36岁的诺伏西罗夫（Konstantin Novoselov），因对石墨烯（graphene，又称单层石墨）的杰出研究荣获诺贝尔物理学奖。两位科学家首创“胶带剥离法”，剥出世上第一片石墨烯，这种新导电材料预料将在量子物理学、电子学甚至消费性电子装置的研发等领域发挥重要影响力。

诺贝尔奖委员会在颂词中特别指出，盖姆和诺弗瑟列夫的研究把由碳原子组成的石墨片分至非常薄的一片，直至它只有一个碳原子厚度，成为石墨烯，这是量子物理学上的卓越成就。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。”

由于电子在石墨烯中的传导速度比硅快100倍，这将为高速计算机芯片和生化传感器带来诸多进步。因此，IBM与英特尔等半导体巨头多年来一直巨资投入石墨烯材料的研发。

真正改写“摩尔定律”

半个多世纪以来，计算机始终遵循着“摩尔定律”（Moore's Law），这是半导体芯片巨头英特尔（Intel）创办人之一的摩尔（Gordon Moore）根据经验推断出的行业规律。根据摩尔定律，一个芯片能容纳的晶体管数目，大约每18个月就会增加一倍，这解释了现代各种装置的核心芯片的处理速度与记忆容量快速成长的原因。

摩尔同时也预测，这个“定律”能持续到1970年代中期，但迄今还依循这个定律，但不会维持太久。根据最悲观估计，最早到2015年，硅与其他现有材料的工程师，就会碰上另一个定律，也就是微缩（miniaturisation）限制，当有太多回路塞进一个太小空间时，就会导致温度升高，造成效率受阻。

这就是为什么石墨稀的出现会那么令人感到振奋！英国物理学会（Institute of Physics）会长史东翰（Marshall Stoneham）说：“钻石可能是女孩最喜爱的东西，但石墨烯以出乎意料与崭新方式，将电子融入碳国度。”

石墨稀的电气特性

石墨烯是由单一层碳原子构成的蜂窝般格子状的二维晶体，是一种结合了半导体和金属属性的新材料，也是世上已知最薄、最硬的物质，比钢硬一百倍，其导电性能可与铜相提并论。作为一种热导体，其表现超越任何其他已知物质，它几乎全部是透明的，但又十分密集，甚至原子最小的氦也难以穿过。

原本科学家认为单层石墨不可能存在于自然界中，这个悲观的看法在2004年宣告打破，当时盖姆和诺弗瑟列夫利用常见的胶带，透过层层剥离，取得了只有一个原子厚度的石墨烯。由于获得了石墨烯，科学家们如今可以研究这种具有独立特性的二维结构物质。

虽然这种物质在化学上来说相当简单，但它的强度、导电性与散热性能特佳：
（1）石墨烯的导电性比铜更好，导热性超过一切其他材料。
（2）石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。它也非常紧密，即使是氦原子——最小的气体原子也无法穿透。
（3）未来甚至可能取代硅在电子界的地位。石墨烯制作的晶体管在理论上可以超越如今使用的典型计算机芯片，传输速度更快，而且更耐高温。
（4）透明的特性则意味它可能用于触控屏幕，甚至是太阳能电池，而且与塑料混合使用时，可提供轻而超强的合成材料，供下一代卫星、飞机和汽车使用。

石墨烯薄膜可能最终替代硅，因为石墨烯晶体管有效得多，更快而耗能更低。晶体管不仅非常小，用于开启和关闭的电压非常低，因而非常敏感，被视为目前的芯片晶体管的快速低耗能接班人。以前制造单电子晶体管的尝试更多地采用标准的半导体材料，需要冷却到接近绝对零度才能使用。但石墨烯单电子晶体管在室温下工作。

瑞典皇家科学院提到石墨烯几个可能的应用层面时指出，石墨烯晶体管预料将比现今的硅晶体管速度快很多，可打造出更快速的计算机。