材料科学家早就知道，通过仔细排列碳原子可以获得超强物质。

例如，石墨烯。石墨烯是迄今为止人类已知的最强的材料，由排列在非常薄的二维平面上的碳原子组成。

然而，它有一个缺点:尽管它的薄度和独特的导电性值得关注，但是很难用石墨烯来制造三维形式的有用材料。

去年1月，麻省理工学院的一个研究小组发现，使用小块石墨烯将它们融合成网络结构，不仅可以保持材料的强度，还可以保持材料的多孔状态。

基于3D打印模型的实验，研究人员确定这种材料具有独特的几何结构，实际上比石墨烯更强——比低碳钢强10倍，但密度只有5%。

新发现的超高强度但极其轻质的材料将有极其广泛的应用。

正如麻省理工学院校报所指出的

新的研究结果表明，制造新的三维碳原子材料的关键在于其不寻常的几何结构，而不是材料本身，这表明可以通过为类似材料构造相应的几何特征来获得类似的强轻质材料

您可以在下面看到3D石墨烯压缩和拉伸测试的模拟结果:

“你可以使用真正的石墨烯材料，也可以使用我们在其他材料中发现的几何结构，如聚合物或金属。”马萨诸塞理工学院土木与环境工程系主任兼迈克菲工程教授马库斯·布勒说:“你可以用任何东西代替原始材料本身。几何是主要的影响因素。这种理解可以扩展到许多领域。”

大型结构工程，如桥梁工程，可以遵循相关的几何结构，以确保建筑物的耐久性。

因为现在使用的材料显然会更轻，所以建造也可能更容易。由于其多孔的性质，它也可以用于过滤系统。

布朗大学的工程学教授高华健没有参与这项研究，他说这项研究“显示了2D材料的优势与材料空间结构设计的优势相结合，指出了一个有希望的研究方向”。