Grafen, jakožto 2D materiál, slouží vědcům v následujícím kroku také pro technologie v dalších dimenzích, takže se z něj vytvářejí jednorozměrná vlákna stejně jako komplikované 3D struktury. Vědci mají také uhlíkové nitě široké jen 6 atomů-
Atomové nitě
Na University of Califonia v Los Angeles přišli s novou metodou výroby grafenových vláken, nití širokých pouze několik atomů. Tato vlákna se chovají jako polovodiče, tj. dají se použít jako prvky logických obvodů.
Až dosud se grafenové drátky vyráběly např. trháním uhlíkových nanotrubiček. Tento proces je ovšem poměrně hrubý a produkuje směs vláken o různé šířce – a na té přitom závisí i velikost zakázaného pásu. Nově navržená syntéza materiálu by měla být celkem jednoduchá. Výchozí polymery se nejdřív vystaví ultrafialovému záření a pak zahřejí na 600 ºC v argonové atmosféře. Výsledkem jsou pak uhlíková nitě široké asi 6 atomů, dlouhé však tisíce atomů, černé a lesklé. Vědci už usilují o patentování příslušného výrobního postupu.
Dvakrát ve 3D
Poněkud paradoxně se jako jedna z aplikací 2D materiálů nabízí zase jejich skládání do více vrstev, samozřejmě v co nejpřesněji definované struktuře. V případě grafenu se již nějakou dobu pracuje s dvouvrstvým grafenem, který může existovat ve 2 formách: v jedné jsou šestiúhelníky uhlíkových atomů nad sebou (vodivá modifikace AA), ve druhé je atom umístěn nad středem spodního šestiúhelníku (modifikace AB, která se chová jako polovodič).
Na japonských Tohoku University a Nagoya University nyní vytvořili dvě třívrstvé modifikace grafenu. Při zahřívání karbidu křemíku na teplotu přes 1 500 °C v atmosféře stlačeného argonu vznikla modifikace ABA, při zahřívání na teplotu 1 300 °C se utvořila modifikace ABC. Obě tyto verze se přitom svými elektrickými vlastnostmi od sebe podstatně liší. Modifikace ABA představuje podobně jako samotný grafen výborný vodič, ABC funguje jako polovodič, blíží se dvouvrstvě AB.
Z grafenu lze jako 3D strukturu skládat i cosi na způsob květů; na Johns Hopkins University a MITu přišli s technikou, kdy se grafenové listy do takových tvarů složí samy. Až dosud se k vytváření 3D struktur grafenu používalo především nanášení látky na substrát příslušného tvaru, i v tomto případě vědci vyšli z 2D listů o rozměrech v řádu desítek nanometrů, které se dokáží tvarovat pouze účinkem tepla. Definice 3D struktur se má řídit tím, jaké další látky se ke grafenu připojí. Nová technika má být kompatibilní s tradiční litografií a měla by jít používat i waferů. Takto vzniklé struktury by dokázaly kopírovat i tvar živých buněk nebo nelineárních odporů. Z jednoho „květu“ už vědci vytvořili už přímo tranzistor.
