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O grafeno surgiu como um dos nanomateriais mais promissores devido à sua combinação única de propriedades excepcionais: não só é o mais fino como também um dos materiais mais fortes; conduz melhor o calor do que todos os outros materiais; é um excelente condutor de electricidade; é opticamente transparente, mas tão denso que é impermeável aos gases - nem mesmo o hélio, o menor átomo de gás, consegue passar por ele.Graphene é o nome de uma única camada (monocamada) de átomos de carbono que estão ligados entre si num padrão repetitivo de hexágonos. Esta folha é apenas um átomo de espessura. As monocamadas de grafeno empilhadas umas em cima das outras formam grafite. Como um átomo de carbono típico tem um diâmetro de cerca de 0,33 nanómetros, existem cerca de 3 milhões de camadas de grafeno numa folha de grafite de 1 mm de espessura. Em termos científicos: As características extraordinárias do grafeno têm origem nas orbitais de 2p, que formam as bandas de estado ¿ que delocalizam sobre a folha de carbonos que constituem o grafeno. Mais duro que o diamante mas mais elástico que a borracha; mais duro que o aço mas mais leve que o alumínio.