新材料在我們的日常生活中無處不在，大到航空航天，小到我們的日常生活起居，包括智能家居、電子產(chǎn)品新材料實實在在地改變著我們的生活方式。

　　首先要生長高質(zhì)量的二維石墨烯材料，盡可能減少缺陷，提升層數(shù)均勻性。其次考慮結(jié)構(gòu)單元匹配是采用片狀結(jié)構(gòu)、管狀結(jié)構(gòu)還是棒狀結(jié)構(gòu)，還要考慮結(jié)構(gòu)單元的連接方式，優(yōu)化連接強(qiáng)度以及連接數(shù)。要根據(jù)實際應(yīng)用情況考慮引入適合的孔徑結(jié)構(gòu)。為了進(jìn)一步提升三維石墨烯的力學(xué)強(qiáng)度和導(dǎo)電性，研究人員采用化學(xué)氣相沉積技術(shù)制備三維石墨烯，在高溫條件下直接在多孔模板表面生長石墨烯，去除模板后冷凍干燥，制備出三維石墨烯。這種方法制備出的石墨烯具有超輕、超彈的特性，微結(jié)構(gòu)調(diào)控靈活，可規(guī)模化制備，力學(xué)和電學(xué)性能非常優(yōu)異。

　　三維石墨烯具有哪些神奇性能？

　　首先是超輕特性，這是浙江大學(xué)研制的一種超輕三維石墨烯氣凝膠，是迄今為止世界上輕的材料，刷新了世界上輕材料的吉尼斯紀(jì)錄。它的密度僅為0.16mg/cm?，孔隙率非常高，99.99%的部分都是空氣。

　　其次，這種材料具有高彈性，可以被壓縮成其原始大小的5%甚至更低，循環(huán)1000次以后仍然能夠恢復(fù)原來的形狀。另外，該材料具有高強(qiáng)度，壓縮模量可達(dá)100兆帕以上，材料強(qiáng)度比同重量的鋼材要大200倍，力學(xué)強(qiáng)度優(yōu)于所有氣凝膠材料，同時還具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性。三維石墨烯還是良好的導(dǎo)體，是所有碳基氣凝膠電導(dǎo)率中高的，與LED燈連接，利用壓縮可以靈活調(diào)節(jié)LED燈的亮度。

　　三維石墨烯具有豐富的微納結(jié)構(gòu)，顯示出優(yōu)異的超疏水特性，小水滴可以在其表面自由地滾動而不會進(jìn)入其內(nèi)部。這種特性使三維石墨烯具備自清潔功能，可以使水下油滴進(jìn)行定向運輸和收集，實現(xiàn)油水分離

　　今年發(fā)生了嚴(yán)重的新冠肺炎疫情，口罩成為保護(hù)醫(yī)護(hù)人員的一道防線，一度成為缺資源。三維石墨烯具有大比表面積和強(qiáng)靜電吸附特性，可以作為關(guān)鍵過濾材料，提升過濾效率。如今，我們可以在市面上買到石墨烯口罩，它在抗疫中發(fā)揮了重要作用。

　　此外，三維石墨烯還可以作為結(jié)構(gòu)材料、隔音材料和絕熱材料。首先，它的超輕強(qiáng)結(jié)構(gòu)可降低未來航天器40%的重量，實現(xiàn)節(jié)能減排。此外，三維石墨烯具有超大的孔隙率，極低的熱導(dǎo)率和導(dǎo)熱系數(shù)，可用于各種形式的保溫材料。三維石墨烯還具有低聲速特性，可作為一種理想的聲學(xué)延遲和高溫隔音材料，因此，三維石墨烯可用于航空、航天、航海等領(lǐng)域。