그래핀(Graphene)은 탄소 원자가 2차원 평면 구조로 배열된 형태의 물질로, 하나의 탄소 원자가 3개의 다른 탄소 원자와 결합하여 형성된 육각형의 격자 구조를 가지고 있다. 그래핀은 탄소의 동소체 중 하나로, 다이아몬드와 흑연과 같은 다른 탄소 형태와는 다르게, 단일 층 세포로 이루어진, 극도로 얇고 강한 물질이다.

그래핀은 전기 전도성이 매우 우수하여, 전자의 이동 속도가 빠르고, 높은 전기 저항을 가진다. 이로 인해 전자 소자나 센서와 같은 다양한 전자기기에서 활용될 가능성이 크다. 또한, 그래핀은 열전도성이 뛰어나고, 기계적 강도가 강해 금속보다 약 200배 강하면서도 무게는 너무 가벼운 특성을 지니고 있다.

그래핀의 응용 분야는 매우 광범위하여, 에너지 저장장치, 플라스틱, 복합재료, 나노전자기기, 의료 기기 등 다양한 산업에서 연구되고 있다. 그래핀을 이용한 투명 전극, 고성능 배터리, 슈퍼커패시터와 같은 혁신적인 기술이 활발히 개발되고 있다.

그래핀의 제조 방법은 여러 가지가 있으며, 상온에서의 기계적 전단, 화학적 기상 증착, 화학적 산화 등의 방법이 널리 사용된다. 이들 방법은 각기 다른 특성과 응용에 따라 선택되어 사용된다.

최근에는 그래핀의 환경적 영향을 고려한 연구도 진행되고 있으며, 지속 가능한 개발을 위한 접근 방식이 모색되고 있다. 그래핀은 미래 기술에 큰 잠재력을 지닌 물질로, 앞으로의 연구 및 개발이 기대되는 분야이다.