Setiap orang tentu pernah melihat karbon, minimalnya dalam dua bentuk alamiah (alotrop), atau kalau beruntung, dalam tiga bentuk alotrop: (1) grafit, terdapat dalam pensil, (2) arang dan jelaga, terdapat (dan biasa dimakan) dalam sate, serta (3) intan, terdapat dalam perhiasan, atau dalam industri, mata bor. Nah, namanya ilmuwan, selalu saja mencari hal-hal baru untuk diteliti, dimanfaatkan, dijual, dan ditulis. Salah satu topik terkait karbon yang hangat dalam beberapa tahun terakhir adalah alotrop karbon berbentuk lembaran atom yang disebut graphene. Saking hangatnya, penelitian terkait graphene pernah dianugerahi Nobel Fisika tahun 2010.
Graphene tersusun dalam kerangka segienam seperti sarang lebah dalam satu lembaran atom saja. Ini berbeda dengan grafit yang merupakan tumpukan lembaran-lembaran yang disatukan oleh gaya van der Waals. Mengapa graphene menarik untuk diteliti? Ada beberapa alasan.
Graphene adalah lembaran yang sangat tipis. Inilah materi dalam bentuk lembaran paling tipis yang pernah ada. Tapi sifat ini saja belum berarti banyak tanpa sifat-sifat berikutnya. Graphene juga memiliki konduktivitas listrik yang tinggi. Elektron-elektron dalam graphene bersifat relativistik, artinya kecepatannya luar biasa. Elektron dapat terbang lurus sejauh beberapa mikrometer sebelum menabrak sesuatu (yang tidak kelihatan, yang disebut fonon). Dalam pembahasan lebih jauh, dikatakan bahwa massa efektif elektron pada graphene bernilai nol. Nilai band gap, atau celah pita energi, yang dimiliki graphene adalah nol (fakta ini sangat penting untuk peneliti fisika material).
