Badatelé Riceho univerzity představili materiál, který vytvořili spékáním vloček oxidu grafenu. Tento nový typ nanomateriálu – 3D grafen – bude možné rozmanitým způsobem využít v biomedicíně. Materiáloví inženýři použili ke svařování grafenu postup zvaný „spark plasma sintering“ (SPS), který spočívá ve spékání stlačeného materiálu, jimž prochází silný elektrický proud. Takto vzniklý nanomateriál podle svých tvůrců předčí mechanické vlastnosti a biokompatabilitu titanu, který se dnes standardně používá k výrobě kostních náhrad. Tým Riceho univerzity věří, že s touto technikou bude možné během pouhých minut vytvářet velmi komplexní tvary pro potřeby konkrétních pacientů. Grafen má přitom jako materiál pro kostní náhrady množství výhod. Jde zejména o mechanické vlastnosti materiálu, jeho hustotu, pórovitost a biokompatabilitu. Metoda spékání stlačeného materiálu elektrickým proudem (SPS) se dnes používá v průmyslové výrobě k vytváření složitě tvarovaných dílů, především z keramických materiálů. K výrobě 3D grafenu vhodného pro kostní náhrady je nutné vločky grafenu dostatečně stlačit – tlakem 40 megapascalů. Mezi vločkami oxidu grafenu se vytvoří dostatečné vazby, které zabrání rozpad materiálu ve vodě. Vědci mohli vytvářet různě hustý 3D grafen pomocí regulování napětí elektrického proudu, který používali ke spékání grafenu. Své experimenty sice prováděli při pokojové teplotě, ale hustotu vytvářeného 3D grafenu ovlivňovala teplota spékání. Badatelé byli schopni dosáhnout teplot spékání vloček oxidu grafenu v rozsahu 200 až 400 oC. 3D grafen nejlepších vlastností přitom vznikal při teplotě kolem 300 oC. Biokompatabilitu 3D grafenu jeho tvůrci ověřili kultivací buněk na tomto materiálu, která dopadla nadmíru úspěšně. Živé buňky očividně nemají se 3D grafenem problém.
