Geheugencellen die van grafeen zijn gemaakt, zouden een hogere dichtheid dan conventioneel siliciumgeheugen kunnen halen. Het geheugen, dat door onderzoekers van de Rice universiteit werd ontwikkeld, zou bovendien energiezuinig zijn.
De onderzoeksgroep van James Tour, Yubao Li en Alexander Sinitskii vervaardigde het nieuwe type geheugen van grafeen, een zeer dunne laag koolstof. De geheugencellen konden dankzij dit materiaal een dikte van slechts vijf tot tien nanometer krijgen, enkele malen dunner dan geheugen dat van conventioneel halfgeleidermateriaal wordt gemaakt. Cellen die met grafeen worden gemaakt, zouden zeer weinig energie nodig hebben om hun gegevens vast te houden, zodat het verbruik van grafeengeheugen zeer laag is. De aan/uit-verhouding - de ladingsverhouding tussen de '1'- en de '0'-toestand van een geheugencel - is bij de grafeencellen één miljoen. Er mag dus relatief veel lading van een 'volle' cel weglekken voordat de status ervan veranderd is.
Ook zijn de cellen zeer compact: de dikte van de grafeenfilm waarvan de structuren worden gemaakt bedraagt vijf tot tien nanometer. Bovendien hebben de individuele geheugencellen van grafeengeheugen slechts twee aansluitingen, waardoor lagen eenvoudig gestapeld kunnen worden. Traditionele geheugencellen moeten door drie elektrodes aangestuurd worden. Door de goede stapelmogelijkheden kan grafeen in lagen cellen met een vijf maal grotere dichtheid dan flashgeheugen worden gebouwd. Het geheugen kan geproduceerd worden door grafeen chemisch op nanodraden of siliciumoxide te dampen. De resulterende cellen zijn in staat hun werk bij zeer hoge temperaturen, tot 200 graden celcius, te doen en zijn ongevoelig voor straling. In het lab konden de onderzoekers het geheugen twintigduizend keer herschrijven zonder achteruitgang van de prestaties. De schrijfsnelheid bedroeg ongeveer één microseconde, hoewel dit niet de uiterste snelheid van het geheugen zou zijn.
