石墨烯被喻為神奇的奈米材料，硬度是鋼的100倍，厚度僅有一個碳原子，傳導速度比矽更快，有機會成為取代矽材料的替代品，包括儲能、醫療、手機電池及飛機塗料等尖端科技都是石墨烯可能的應用範圍。因為如此，盡管石墨烯商業化進程過慢，但包括美國IBM、韓國三星、中國華為、德國賓士、拜耳等國際大廠，仍對石墨烯寄予厚望。
石墨烯在電池、第三代半導體、國防工業等等先進科技應用才剛剛在試水溫，但紡織化妝品業已經廣泛使用石墨烯，應用面似乎有遍地開花之勢。
紡織
石墨烯具有遠紅外線光波，所以能快速導熱，還可蓄熱保溫；加上導電性佳，可促進血液循環。「加入石墨烯後，這條塑崩褲散熱效能好、透氣排汗效果，頗適合在運動的時候穿。不到2個月就賣了5萬條，寫下1億5千萬元的銷售紀錄。」販賣石墨烯塑身褲的業者笑著說。「不只用在塑身褲，石墨烯也可製成保暖棉被和塑身腰帶，現在用紡織品上的應用非常多。」實際上，石墨烯廣泛運用在紡織業，已是不爭的事實。
化妝品
不只紡織業者，就連化妝品業者現在也把腦筋動到石墨烯上。像是Dr.CARE凱兒生技研發的面膜布料，就採用傳導性佳的石墨烯製成。「石墨烯能釋放遠紅外線能量加速精華液導入，縮短面膜使用時間；有些使用過的消費者說，使用石墨烯面膜好像做臉一樣，能夠將精華液完全導入皮膚吸收，用完皮膚都會發亮。」凱兒生技總經理杜旻倫笑著說。
運動產業
大陸
大陸不僅擁有全球80%的石墨礦儲量，也占全球每年過半的產量，具有發展石墨烯產業的先天優勢，以擺脫美國政府對於曝光機（大陸稱為光刻機）的控制
台灣
包括美國IBM、韓國三星、中國華為、德國賓士、拜耳等國際大廠，早就投入相關產品和先進石墨烯電子元件的研發，而台灣在切入石墨烯複合材料應用的腳步，雖然相較於美、中、韓、日來得慢，台廠仍積極搶進，積極投入石墨烯薄膜和石墨烯基化合物的研發與量產製造，就連科技部也正與學研機構合作開發石墨烯製程技術。三晃與美商安固強合作；久元電子子公司久宏鑫則引進國外的石墨烯CVD成長技術，在台灣建立第一座8吋石墨烯CVD爐。
不只科技大咖想用在電池儲能應用上，就連半導體教父台積電創辦人張忠謀都看好石墨烯的前景。「雖然自台積電後，半導體業還未出現重大創新，但我看好碳導管、石墨烯等新材料可能會成為下一波半導體新技術！」張忠謀曾公開說。
目前
以碳奈米管或石墨烯為主的碳基晶片，全球的市場規模已突破6,100萬美元（新台幣約16.9億元），並將成為發展第三代半導體科技的新風口。日前，中國科學院宣稱，已在碳基晶片領域獲得巨大突破， 未來中國可望繞開荷蘭ASML所研發的高階曝光機製程，中國期望能夠提升碳基晶片的量產，並可望在該領域領先世界至少3年。
此外，華為也在近日首次公開了石墨烯場效應電晶體專利，通過提高元器件的輸出電阻，從而提高晶片的工作效率，試圖從晶片突圍。就在中國大力扶植石墨烯技術搶進第三代半導體之際，並且壟斷上游原料。
「石墨烯複合材料的高階應用將是最大破口。」舉例來說，像是藥物的封緘防潮、高階電路板、電子元件的抗腐蝕應用，特別在軍規和火箭等特殊用途的電路板，都需要長時間的抗腐蝕、穩定度的要求高，也會讓使用者願意買單。「另外，第三代半導體材料，石墨烯是很重要的合成輔助材料，能解決目前先進半導體發展的技術瓶頸。」蘇清源指出。
對此，帶領中原大學化工系教授劉偉仁帶領團隊，已研發出「綠色石墨烯製備技術」，不使用強酸或氧化劑，只使用純水，透過瞬間高溫及超音波震盪技術，進而將石墨烯剝離出來的中原大學化工系教授劉偉仁就是國內少數研發成功的案例，甚至已運用到國防工業中。
「石墨烯具有高吸收電磁波的特性，相當適合應用在軍事設備上。把石墨烯製成的迷彩布蓋在坦克車上，經過熱交換反應，坦克車在紅外線攝影機中就如同隱形一般。若製成塗料漆在戰機上，則可將電磁波吸收和散射，可打破雷達探測，達到隱形效果。」
至於在生醫領域方面，像是陽明交通大學生物醫學工程學系教授陳右穎，正與北醫、中研院合作，利用石墨烯重新打造神經探針晶片，克服過去無法與磁振造影同時使用的侷限，一方面偵測腦神經電信號與化學物質，又能進行深腦刺激治療，讓診斷與治療合而為一。
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