Čini se da će grafen postati jedno od najrevolucionarnijih znanstvenih otkrića svih vremena. Ovaj jednostavni alotrop ugljika posjeduje fizičke kvalitete dotad nečuvene i gotovo nezamisliv potencijal u smislu samog broja njegovih mogućih primjena. To je doslovno sloj atoma koji se može pomicati okolo koji je tvrđi od dijamanta, potpuno nepropusni i ima gustoću električne struje milijun puta bolju od bakrene. Trenutno je ogroman broj potencijalnih upotreba grafena u osnovi upravo to – potencijalna upotreba. Razvoj ovog materijala još je u povojima, ali moguće primjene uključuju tehnologiju zaslona osjetljivog na dodir, elektroničke poluvodičke komponente i plinske senzore.
U znanstvenom smislu, grafen je jedna od najanomalnijih tvari ikada istraženih. Praktično, to je jednostavan alotrop ugljika, što znači da je to jedan od nekoliko mogućih oblika ugljika, dok je dijamant drugi. Grafen je u osnovi jedan atomski sloj molekula ugljika koji je ne samo dovoljno čvrst da se pokupi, već je i vidljiv golim okom. Potpuno je nepropusna, ima izvanrednu toplinsku i električnu vodljivost te je otporna na jake kiseline i lužine. Također pokazuje iznimnu snagu i fleksibilnost te također ima dobra optička svojstva.
Sva ova svojstva čine grafen jednim od najuzbudljivijih i potencijalno najbogatijih materijala svih vremena. Istraživanje i razvoj mogućih upotreba grafena još uvijek su na dnu onoga što obećava strmu krivulju, ali početni rad je dao neke vrlo ohrabrujuće rezultate. Jedna od industrija koja će najviše dobiti od mnogih potencijalnih upotreba grafena je elektroničko inženjerstvo. Fleksibilni zasloni osjetljivi na dodir, visoko učinkovite poluvodičke komponente i supravodiči na sobnoj temperaturi samo su neke od mogućih upotreba grafena u ovom industrijskom sektoru.
Nepropusna priroda grafena i njegova molekularna reakcija na kontakt s plinovima također ga čine jakim kandidatom za upotrebu u opremi za detekciju plinova. Osim toga, njegova inertna priroda obećava mnogo za razvoj premaza otpornih na kiseline i lužine. Činjenica da se radi o materijalu koji može proizvesti najtanju pojedinačnu atomsku rešetku i da ima dobra optička svojstva također znači da bi bila izvrsna potporna membrana za elektronske mikroskope. Iako je velika komercijalna primjena svih ovih aplikacija vjerojatno još godinama daleko od 2011., moguće uporabe grafena su previše značajne da ne bi izazvale interes i značajan val novih istraživanja.