许多科学家以为石墨烯是有史以来最有潜力的质料之一。原子厚的碳原子链是强的、轻的，并且在能量贮存、污染扫除、防水涂层等方面都有应用。

虽然石墨烯自从20世纪40年月以来一直都在研究，可是科学家在将其结构成三维条理上的有用结构形式方面遇到了相当大的难题。但现在，麻省理工学院的科学家已经想出怎样将石墨烯建成有用的三维形状，具有比钢更轻和更结实的潜力。

新的研究标记着质料向前迈出了主要的一步。六角形结构基本上是“未卷绕的”碳纳米管，仅为原子厚度，通常仅在二维水平上起作用。只管保存这种限制，但石墨烯比钢铁强100多倍，并且将二维强度转换为可用于三维修建质料的结构一直是石墨烯研究职员多年来的愿望。现在，科学家可能将这种转变转为现实。

科学希望杂志揭晓了MIT研究的效果，形貌了研究职员怎样创立一种多孔的三维石墨烯质料。在石墨烯的合成历程中，团队增添了热量和压力，以便将小片石墨烯压缩在一起，爆发类似于珊瑚的一种单细胞藻类的重大海绵状结构。这些结构虽然不是很是致密，但具有大的外貌积，并且很是强；一个石墨烯样品仅具有钢的5%的密度，可是是10倍的强度。

研究职员希望他们能够创立有用的石墨烯结构，着实际上比空气轻，可是在原子级的盘算机建模中发明，这种结构将被外部空气压力压碎。但科学家确实建设了称为螺旋线的重大几何结构的放大3D打印模子，理论上可以形成一类新的超强和轻质质料的基础，这些质料甚至不必局限于石墨烯。

“你可以用任何工具替换质料，”研究的主要作者Markus Buehler在麻省理工学院的一份声明中说。“几何是主导因素，它有可能改变许多事情。”

理论上，在微观水平上使用这些陀螺形状设计的石墨烯甚至可以比该团队能够爆发的最强的多孔石墨烯质料更强。

研究相助者赵钦(音译)在声明中说，“一旦我们建设了这些三维结构，我们就想看看什么是极限?什么是我们可以生产的最强的质料?”

麻省理工学院研究建设科学家新的事情，如Andre Geim和Knostantin Novoselov，他们以隔离石墨烯赢得了2010年诺贝尔物理学奖。自从他们在2004年第一次推出隔离质料以来，天下各地的科学家最先认真地找出异常质料的现适用途。正如Pete Spotts在2010年10月的基督教科学监测报告所写的那样：石墨烯实质上是一个二维晶体，原子整齐排列成看起来像鸡丝的图案。一旦获奖者展示了怎样从一块石墨中疏散出一层石墨烯，质料科学家们就迅速找到了它们的视线。

随后的事情已经证实，薄的质料比钢至少强100倍，比铜更有用地导电，是已知的高度柔性的、最透明的质料，并且在传导热方面是很是有用的。

“石墨烯有可能改变你的生涯方法，就像塑料一样，”Andre Geim说道。在诺贝尔委员会宣布下，他和同事Knostantin Novoselov已经赢得了150万美元的奖金。

现在，在原子薄石墨烯规模上建设理想强的陀螺的能力可能凌驾目今任何制造要领。但麻省理工学院的研究职员希望，有一天，从研究中获得的几何知识可以用于创立更强的修建质料，从小我私家装备到修建物。

布朗大学工程教授Huajian Gao说，“盘算建模与基于3D打印的实验的组合是本文中使用的一种强有力的新要领。在3D打印的资助下，在宏观实验中，看到最初从纳米级模拟中获得的标准定律重现。”