尽管石墨烯比钢强得多，但迄今为止，将其转化为一种有用的建筑材料还是很困难的。将二维石墨烯转化成三维结构——材料的组成部分——是很困难的。石墨烯“想”保持二维。“隐形”木材的不可思议的可能性。

这可能要归功于麻省理工学院的一个研究小组。

利用计算机建模，研究人员设计了一种新型的——目前不知名的材料——一种海绵样的结构，它的强度仅为钢的5%，强度大约是钢的10倍。

这使得它既非常轻，又能承载重物——研究人员认为，这些特性使材料在设计或建筑中更理想。

石墨烯的起源

石墨烯是在年由曼彻斯特大学的物理学教授AndrewGeim首次发现的。

Geim很感兴趣的是，微观层面上的碳层是如何表现的。他把目光转向石墨，这是一种用在铅笔上的物质，它是由薄而弱的碳层构成的，这就是为什么在纸上拖动铅笔会产生可见的线条。

Geim使用透明胶带剥离越来越薄的石墨薄片，直到他最终拥有一个只有一个原子厚度的层:石墨烯，这是第一个发现的二维材料。在原子显微镜下，石墨烯看起来像蜂窝结构中六边形的平面晶格。

石墨烯不仅非常强大，而且像橡胶一样柔韧，它的电力比铜多一千倍。由于这些不寻常的特性，媒体迅速将石墨烯称为“神奇材料”。

但是，尽管许多专利已经申请了各种各样的应用——从可弯曲的电脑屏幕和太阳能电池到长寿命电池——到目前为止，将这些想法转化为材料或实际产品已经证明是困难的。

使用坚固的材料

麻省理工学院的研究人员使用计算机模型来观察是否有可能将二维的石墨烯薄片制成三维结构。为了达到这一目的，他们需要用薄片来熔断，这是他们在数百次循环加热和压力的过程中达到的，直到雪花形成稳定的、完整的形状。

研究人员随后研究了包括蝴蝶翅膀、珊瑚和海胆在内的生物材料，这些材料自然形成的几何形状可以成为新的石墨烯材料的模板。

他们在显微镜下观察到的一个形状是“陀螺仪”，一个具有连续表面的结构，它也是多孔的，有点像海绵。

陀螺仪的形状有一个巨大的表面积与它们的体积成比例。研究人员发现，在这种几何图形中排列的融合石墨烯薄片形成了一种异常轻但又坚固的材料。

“一旦它们结合在一起，所有的薄片都有助于整体结构的强度，”秦刚解释说。同样地，一张纸是脆弱的，直到它被卷成一根管子并竖立起来。

由于石墨烯目前的价格昂贵且难以制造，所以其他材料，如聚合物或金属，反而可以利用其固有强度的陀螺几何。