大家都知道，機械硬碟主要由碟片、磁頭、碟片轉軸及控制電機、磁頭控制器、資料轉換器、介面、快取等幾個部分組成。而碟片和磁頭則是機械硬碟的兩個主要元件，磁頭可沿碟片的半徑方向運動，加上碟片每分鐘幾千轉的高速旋轉，磁頭就可以定位在碟片的指定位置上進行資料的讀寫操作。因此，磁頭和碟片之間空間大小決定了硬碟的儲存密度。

碳基塗層（COC）是作為保護碟片免受機械損傷和腐蝕的塗層，佔據了磁頭和碟片之間的很大空間。自1990年以來，硬碟的儲存密度翻了兩番，COC厚度也從12。5nm降至3nm左右，相當於每平方英寸1TB。

現在，研究人員發現，石墨烯則可以替代碳基塗層，由於其佔用空間更小，能夠帶來10倍於傳統機械硬碟的儲存密度。

研究人員使用了一到四層石墨烯取代了傳統機械硬碟中的商用碳基塗層，並測試了摩擦、磨損、腐蝕、熱穩定性和潤滑劑相容性結果發現，石墨烯不僅佔用空間更小，而在在防腐、低摩擦、耐磨性、硬度、潤滑劑相容性和表面光滑性方面為機械硬碟的塗層帶來了前所未有的理想效能。

此外，研究人員還測試了使用石墨烯材料機械硬碟的熱輔助磁記錄技術（HAMR），發現熱輔助磁記錄技術可以良好執行，在此加持之下，硬碟的儲存密度則超過每平方英寸10TB。石墨烯可以作為傳統硬碟驅動器的保護塗層，不僅將硬碟儲存密度提高了10倍，磨損率也顯著降低，這對於實現更可持續、更持久的磁資料記錄至關重要。

一直以價格為優勢的機械硬碟，新材料的出現會不會取代機械硬碟的價格優勢。