石墨烯作为一种明星材料，是不是该具备极其复杂的结构呢？答案是否定的，石墨烯的结构其实很简单，和石墨的结构差不多。我们可以通过石墨来看看石墨烯到底是什么样子。

科学家为了研究方便，把结构分了7大类型，我们通常研究的是立方结构。如通常的宿舍楼，小区楼，可以看成是简单立方结构，将房间简化成圆球。

物质的结构是丰富多样的，总共有230种，为了更了解结构的特点，我们从碳的相关结构切入。石墨和钻石是“两兄弟”，可是石墨和钻石的性质却大相径庭，这源于它们的结构差异。钻石的结构如下图所示，图中的圆圈代表碳原子，可以看出，碳原子堆积得比较紧密，如果仔细观察的话，其中相邻最近的几个碳原子的排列方式是正四面体形，一个碳原子占据正四面体的中心，另外四个碳原子在四个顶点。

石墨的结构与钻石的完全不同，如图所示，石墨是一种层状结构，每一层中每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子，排列方式呈蜂巢式的多个正六边形，看起来像一张网。然后一层层的网状的结构堆叠在一起就成了石墨的结构，这些层上下的对齐方式不同就有不同的类型。层与层之间的间距要比每一层中碳原子的间距大得多，所以结合力较小，层与层之间可以滑动，这也石墨较软的原因。石墨烯就是石墨上剥离下来的一层，这个一层可不是像切菜那样切下来的一层，而是原子级厚度的一层，是一个平面结构，由碳原子排成的平面。这一层的结构与石墨的结构别无二致，但是它的出现却震惊了凝聚体物理学界。因为在发现石墨烯以前，大多数物理学家认为，热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在 ，只能在绝对零度（零下273.15度）下才能稳定存在，这是一个统计物理学计算的结果。也就是说，石墨烯被发现之前被认为是不可能存在的。然而石墨烯的发现打破了这一认识，这个发现也在提醒我们，真理的追求是永无止境的，现有的经验公式需要不断优化，如条件的设定。

凝聚现象在生活中很常见，比如在玻璃缸里盛水，要使水层的厚度变薄可以不断的减少玻璃缸中的水，但如果减少到一定的程度，想让玻璃上附上一层薄薄的水膜，这时会发现水膜很容易就开裂然后凝成大小不一的水珠。这种现象在我们擦玻璃的时候也能看到，用湿毛巾擦完玻璃后，玻璃上的水并不能稳定的成一层水膜。也可以说像用面粉磨面皮一样，磨薄的程度是有限的，薄到一定程度面皮就会开裂。然而石墨烯却能以原子级的厚度稳定存在，其厚度仅为0.335纳米，相当于一根头发的20万分之一的厚度，一毫米厚的石墨中将近有150万层石墨烯。石墨烯的稳定性与其蜂巢式的结构有一定关系。蜂巢结构是大自然的鬼斧神工，是大自然给与蜜蜂勤劳的馈赠。蜂巢结构是正六边形结构，事实和理论证明，蜂巢采用了最少的蜂蜡，占有最大的空间面积，而且结构稳定性为最佳。为了更清楚的了解石墨烯的结构，我们可以自己搭建石墨烯模型。只需要一盘跳棋就能做到，将跳棋棋子视为碳原子，将其摆到合适的位置就能成正六边形结构石墨烯可视为石墨，碳纳米管，富勒烯的基本单元。如下图所示，单层石墨烯包卷起来就成了富勒烯；单层石墨烯卷成管状就成了碳纳米管；十层以上的石墨烯堆叠在一起就成了石墨。