不同的原子排列方式不僅決定了材料的外形,而且決定了材料的許多基本物理性質(zhì)。例如石墨烯是由sp2雜化的碳原子緊密排列而成的蜂窩狀的晶體結(jié)構(gòu)，石墨烯的特殊原子排列方式使其成為了目前強度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的一種材料之一。 不過石墨烯的缺點是它是一種只有一個原子層厚度的準二維材料。

MIT的研究人員發(fā)現(xiàn)，通過將石墨烯的許多單原子層薄膜融合在一起，他們可以創(chuàng)建一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，雖然多孔，但能保留石墨烯的驚人強度性能。他們使用3D塑料模型來測試在壓力下哪個結(jié)構(gòu)最強，然后以相同的方式排列石墨烯。最后他們得到的材料密度只有鋼的5％，但強度確是鋼的10倍。

研究人員認為這種材料未來可能能被用于汽車，飛機和其他領(lǐng)域。新的基于石墨烯的3D材料被認為是目前已知的強度最大、最輕的材料之一。