石墨烯是二维sp2键和的单层碳原子晶体，与三维材料不同，其低维结构可显著削减晶界处声子的边界散射，并赋予其特殊的声子扩散模式。研究表明，室温下石墨烯的热导率（K）已超越块体石墨（2000W/m·K）、碳纳米管（3000～3500W/m·K）和钻石等同素异形体的极限，达到5300W/m·K，远超银（429W/m·K）和铜（401W/m·K）等金属材料。
优异的导热和力学性能使石墨烯在热管理领域极具发展潜力，但这些性能都是基于微观的纳米尺度，难以直接利用。
因此，将纳米的石墨烯宏观组装形成薄膜材料，同时保持其纳米效应是石墨烯规模化应用的重要途径。
