يتكون الجرافين من عنصر الكربون كالألماس والجرافيت، ويتكون بشكل أساسي من طبقة جرافيت بسماكة ذرة واحدة. ويمكن للجرافين أن يحدث تغييرا جذريا في عالمنا، بدءا من الصناعة، وصولا للطب وانتهاء بالإلكترونيات، فلا يوجد تقريبا أي جانب من الحضارة العصرية لن يتحول بفضله، وذلك وفقا لما ذكره موقع مرصد المستقبل. حيث يمكن تمطيط الجرافين بحيث يزيد طوله بمقدار الربع، وهو أشد قساوة من الألماس، نظرا لبنيته البلورية، ونظرا لأن سماكته تساوي ذرة واحدة فقط، فإن مقدار جرام واحد من الجرافين قادر على تغطية مساحة ملعب كرة قدم كامل. كما يمكن للجرافين أن ينقل الكهرباء بشكل أسرع من أية مادة معروفة حتى الآن.ويظهر الجرافين توافقية حيوية عالية، حيث يمكن استخدامه في تطبيقات الطب الحيوي، بالإضافة لكونه ينقل الحرارة أفضل من النحاس ببعشر مرات، ويمتص 2.3٪ من الضوء الأبيض، ويتمتع بكونه شديد القوة لدرجة أننا نحتاج إلى فيل يتوازن بكامل ثقله فوق قلم رصاص مبري حتى نثقب شريحة من الجرافين لا تتجاوز سماكتها الشرائح البلاستيكيةالمستخدمة في تغليف الأطعمة. تطبيقات الجرافين المدهشة: 1- شرائح حاسوبية ضوئية عالية السرعة، تعمل بالضةء بدلا من الكهرباء. 2- بطاريات البوليميرات الجرافينية التي تسمح للسيارات الكهربائية بالسير لمدى 800 كيلومتر. 3- الأنابيب النانوية الكربونية أحادية الطبقة أو ثنائية الطبقة. 4- شاشات عرض مرنة للهواتف الذكية. 5- تحلية المياه. 6- الديودات المضيئة العضوية. 7- بشرة لدنة عالية الحساسية للروبوتات. 8- حساسات حرارية عالية الرقة لتقنيات الرؤية الليلية. أما عوائق التطوير بهدف الاستثمار التجاري فهي: - صعوبة تصنيع شرائح الجرافين، التي تعتبر من أكثر المواد تكلفة في العالم. - لايمكن للجرافين لعب دور نصف الناقل، نظرا لعدم قدرته على الخروج من حالته المثارة. - الجرافين غير متجدد، وصعب العزل لدرجة كبيرة، يمكن أن تختار كمية تركيبة اصطناعيا، لكن هذه الطريقة غير مستدامة، نظرا لاستهلاكها موارد أخرى.