ساختن سبک‌ترین ماده که از قدرت زیادی نیز برخوردار باشد، همواره یکی از چالش‌های دانشمندان به شمار رفته است. چرا که چنین ماده‌ای کاربردهای بسیار زیادی در صنعت خواهد داشت. محققان برای سال‌ها می‌دانستند که اگر اتم‌های کربن به شیوه خاصی کنار هم چیده شوند، نتیجه کار ماده‌ای با قدرت بسیار بالا خواهد بود. یک مثال، گرافن است. ماده‌ای که تا پیش از این، قوی‌‌ترین ماده ساخته‌شده توسط بشر محسوب می‌شد که از آرایش دوبعدی اتم‌های کربن در صفحه‌ای بسیار نازک ایجاد شده بود.
اما با وجود ضخامت فوق‌العاده ناچیز و خواص الکتریکی منحصر‌به‌فرد، یک ضعف اساسی در مورد گرافن وجود دارد. این که ساختن آرایش سهبعدی از آن، کاری بسیار دشوار است.
اکنون تیمی از محققان دانشگاه MIT، کشف کرده‌اند که راه حل این مشکل، برداشتن پوسته‌های کوچکی از گرافن و جوش دادن آنها در یک ساختار مش‌مانند است. به این صورت، نه تنها گرافن قدرت خود را حفظ می‌کند، که متخلخل (پرمنفذ) نیز خواهد بود.
براساس آزمایش‌های انجام گرفته در پرینترهای سهبعدی، محققان دریافته‌اند که این ماده جدید در واقع از خود گرافن هم قدرتمندتر است. در مقایسه با فولاد، این ماده با داشتن چگالی تنها ۵ درصدی، ۱۰ برابر قدرت بیشتری دارد. به این صورت لقب سبک‌ترین ماده و در عین حال مقاوم‌ترین، شایسته‌ی آن است.
همان‌طور که اشاره شد، کشف ماده‌ای با استقامت بسیار بالا و در عین حال چگالی خیلی کم، کاربردهای فراوانی خواهد داشت.
در گزارش این محققان آمده است:
این یافته جدید، نشان می‌دهد که ویژگی‌های اساسی این ساختار جدید سهبعدی، از خود ماده اهمیت بیشتری دارد. چرا که اکنون دریافته‌ایم می‌توان از مواد گوناگون، ساختارهای مشابه سهبعدی تولید کرد که استقامت بالا و وزن بسیار کم داشته باشند.
در شکل زیر، نتایج شبیه‌سازی آزمایش‌ها روی گرافن سهبعدی نشان داده شده است. آزمایش فشار (بالا سمت چپ و i) و کشش (پایین سمت چپ و ii) مشخص شده‌اند.
سرپرست گروه مهندسی عمران دانشگاه MIT می‌گوید:
شما می‌توانید از خود این ماده‌ی ساخته‌شده استفاده کنید، یا آن را با هر ماده دیگری عوض کنید. چرا که نوع هندسه و پیکربندی است که در اینجا اهمیت اصلی را دارد.
در طراحی ساختارهای بزرگ، همچون پل‌ها، می‌توان به خوبی از چنین هندسه‌ای پیروی کرد تا سازه موردنظر، مقاوم و در عین حال سبک باشد. به‌علاوه به دلیل متخلخل بودن، از کاربردهای دیگر آن استفاده در سیستم‌های تصفیه است.
