石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。
作为一种新型的纳米材料，石墨烯以其独特的结构、力学和电子性质，在药物投递、肿瘤治疗等生物纳米技术领域有着广泛的应用前景。它是目前人类已知强度最高、韧性最好、重量最轻、透光率最高、导电性最佳的材料。 石墨烯因超强的光转换能力，可制成性能更好的激光器。石墨烯因其超出钢铁数十倍的强度，也有望被用于制造纸片般薄的超轻型飞机材料、超坚韧的防弹衣和“太空电梯”的缆线，在这些领域将引发革命性的突破。 作为一种技术含量极高的碳材料，石墨烯在触控屏、半导体、光伏、锂电池、光器件、航天、军工、LED、激光等领域都将带来一次材料革命。 由中国石墨烯产业技术创新战略联盟产业研究中心(CGIA Research)出版的《2016全球石墨烯产业研究报告》预测，中国石墨烯应用市场将在2018年形成产业爆发点，2020年将成长至1000亿元的规模。 有分析认为，作为一种理想的替代型材料，石墨烯一旦实现产业化其产值至少在万亿以上。
作为碳组成的一种结构, 石墨烯是一种全新的材料, 它不单是其厚度达到前所未有的薄 (是人们发现的第一种由单层原子构成的材料), 而且其强度非常高 (其碳原子结构非常稳定). 同时, 它也具世界上最小的电阻率, 导电性是铜的一百万倍. 在导热方面, 更是超越了目前已知的其它所有材料. 石墨烯近乎完全透明并柔软, 但其原子排列之紧密, 连具有最小分子结构的氦都无法穿透它, 现已被称为是21世纪最为颠覆的材料.
近年来, 石墨烯及其衍生物广泛在生物医学, 包括生物元件, 生物检测, 疾病诊断, 肿瘤治疗, 生物成象和药物输送系统等的应用前景, 使其成为纳米生物医学领域的研究热点. 石墨烯还具有诸多引人瞩目的光学属性. 近年来 IBM的研究人员已发现, 石墨烯能吸收和辐射高达40%的远红外线. 人体也是一个天然的红外线辐射源, 其辐射频带很宽, 无论肤色如何, 活体皮肤的发射率为98%, 其中3-50 微米波段的远红外线的辐射约占人体辐射量的46%. 人体同时又是良好的远红外线吸收体, 其吸收波段以3-15微米为主, 刚好是在远红外线的作用波段. 人体远红外线的吸收机制是通过人体组织的细胞分子中的碳-碳键, 碳-氢键, 氧-氢键等的伸缩振动, 其谐振波大部分在3-15 微米, 和远红外线的波长和振幅相同, 引起共振共鸣. 石墨烯加热发射的8-15微米远红外波, 能有激活身体细胞核酸蛋白质等生物分子等功能, 祥述如下:
远红外线能够深入人体的皮下组织, 使皮下深层组织温度上升, 扩张微血管, 促进血液循环, 调节血压, 改善心, 脑, 肝, 肾等器官由缺血引起的功能障碍, 如高血压, 心脑卒中, 动脉粥样硬化等. 强化血液及细胞组织代谢, 改善微循环, 提高细胞的解毒, 排毒功能, 防止癌细胞发生和发展. 远红外线可以改善关节疼痛 远红外线深透力可达肌肉关节深处, 使身体内部温暖, 放松肌肉, 带动微循环网的氧气及养分交换, 排除积存体内的疲劳有害物质和乳酸等, 对消除内肿, 缓和酸痛效果显著.
自律神经主要是调节内脏功能. 人们如果长期处在紧张焦虑状态, 自律神经持续紧张,会导致免疫力降低, 头痛, 失眠乏力, 四肢冰冷等, 远红外线可调节自律神经保持在最佳状态, 美国现已用远红外线治疗抑郁征, 获得很好的疗效. 远红外线可以提高免疫功能 免疫是人体的一种生理反应, 它包括细胞免疫和体液免疫两种, 对人体抵抗疾病具有极其重要的作用. 经临床观察, 远红外线能够提高巨噬细胞的吞噬功能, 调节人体细胞免疫和体液免疫, 有利于人体的健康.
