石墨烯（Graphene），一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種只有一個原子層厚度的準二維材料，又叫單原子層石墨。因為只有一層原子，電子的運動被限制在一個平面上，石墨烯也有著全新的電學屬性。
江湖傳聞，石墨烯將是下一次工業革命的核心。它的發現具有革命性意義，2004年才被發現，2010年就獲得諾貝爾物理學獎。石墨烯是世界上導電性最好的材料，電子在其中的運動速度達到了光速的1／300，遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度。
據消息，芝加哥伊利諾伊大學（UIC）的一個科學家團隊將石墨烯制成一種傳感器，可以區分出正常的星形膠質腦細胞和星型膠質細胞瘤細胞。石墨烯作為一種原子厚度的碳晶格，當與單個細胞接觸時，可以檢測出它們的某些屬性。
石墨烯碳原子的外圍電子形成共軛大π鍵，電荷可以在表面自由移動。當這種材料與細胞接觸時，細胞性狀的不同，與其相鄰的石墨烯表面的電荷分布也表現出不同的特點。癌細胞的代謝活性高，所以其表面聚集的電子多，這些電子可能會取代石墨烯表面的電子，在正常的細胞中，則觀察不到這種現象。
石墨烯上電荷分布的變化改變了其碳原子振動的能量，而這種改變用拉曼光譜可以檢測出來，根據檢測結果可以判斷細胞是否屬于癌細胞。
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