石墨烯是由单层碳原子排列成六边形晶格的一种异形体(形式)。它是碳的许多其他异形体的基本结构元素，如石墨、钻石、碳、碳纳米管和富勒烯。
石墨烯的优点是在高性能红外成像和光谱学中的开放性可能性，通过红外辐射检测，对于温度的微小变化的测量，具有极高性的热释电热辐射测量仪。
石墨烯成为新材料被广泛应用在红外热像仪探测器上
石墨烯有着独特的电学性质，经过研究发现，将石墨烯做成红外热像仪用的探测器，可以很大程度的提高红外热像图清晰度与测温精确度。将石墨烯与可将温度变化转化为电信号的热电材料结合做成探测器，可以检测到几十μK的温度变化。在实际应用中，这种石墨烯与红外热成像相结合的技术，成为检测爆炸物和其他有害物质更准确更方便的一种方式。
使用石墨烯做红外探测器，可以把探测器当做一个内置的热电信号放大器，而传统的红外探测器需要借助晶体管来放大热电材料中产生的热电信号，这个过程中会丢失信号或产生噪声，从而降低探测器的灵敏度。借助石墨烯，热电信号可直接进入石墨烯中并被放大，石墨烯的导电性能也能将探测器与外部读取线路串联起来，尽量保证探测器信号的传输效率。
将石墨烯做成红外热像仪用的探测器，可以很大程度的提高红外热像图清晰度与测温精确度
石墨烯探测器最低能够分辨15μK的温度变化，是目前非制冷红外探测器中灵敏度最高的。这样高的灵敏度意味着它可以用于光谱分析，检测某些特定化学官能团发出或吸收的窄红外光谱，这一点是传统的红外探测器所无法实现的。
灵敏度的提高，同时意味着红外热像仪可以缩小可检测的辐射频率范围，同时保持较高的图像分辨率，能够识别发出或吸收很窄特征波谱的特殊物质，如爆炸物、毒性物质等危险物品，从而提高安检的准确性，保障人民的生命财产安全。
