如果电脑芯片能用石墨烯（graphene，一种单层网状碳单质材料。）来制造，那么，未来的电脑将比现在的硅芯片电脑运行速度更快，性能更加强劲。石墨烯发现于2004年，2010年的诺贝尔物理学奖就颁给了石墨烯的发现者，但要将石墨烯为代表的各种碳纳米材料技术推向实际应用，最终还依赖于化学家能否创造出精密度达原子级别的结构。

早在1985年，科学家就发现了巴基球（buckyball，一种由碳原子组成的中空笼形碳单质结构），这可算是碳纳米材料研究的开端。6年之后，碳纳米管（carbon nanotube）开始了它的首演，碳纳米管的管壁由呈六边形整齐连接的碳原子构成，就像是把单层石墨（graphite）材料卷了起来。这种中空的材料异常坚韧，具有非常优秀的导电性。碳纳米管材料有望被用于从高强度的碳复合材料到微小的导线和电子装置，从微型分子胶囊到滤水薄膜等各个领域。

尽管期望中的用途很多，但如今碳纳米管还很少有成功的商业应用。例如，研究者目前还无法解决如何将碳纳米管和复杂的电子芯片连接起来的问题。时间再近一些，石墨登上了舞台中央，因为科学家发现，石墨可以被分离成单层的网状结构，就像薄板一样，这种单层网状结构材料，也就是我们所说的石墨烯，它可以用来制备超微小、廉价且坚固稳定的电子芯片。现在IT领域都对石墨烯抱以厚望，希望能够将窄带状或网状的石墨烯材料应用到计算机工业中，做出达到原子尺度的器件，集成到芯片中，这样新一代计算机就能比目前基于硅技术的产品拥有更强的性能。

美国佐治亚理工学院的碳材料专家瓦尔特·德希尔（Walt de Heer）说：“石墨烯可以做成各种形状，所以碳纳米管时代的连接、放置问题就不复存在了。”

但是，德希尔继续指出，要把石墨烯制作成我们需要的形状，达到单个原子尺度，目前的工艺（例如刻蚀技术）都无法企及，因此，他也听到一些言论，说石墨烯技术目前被炒得过热，而真正的技术还差之甚远。通过有机化学的技巧，由下及上地制备石墨烯电路——也就是将含有数个正六边形碳原子环的“多芳烃分子” （polyaromatic molecule，看上去就像石墨烯片层的一个部分）连接起来——或许是一个关键步骤，以此可以达到上述工程学精度，最终开启未来通向石墨烯电子学的大门。