Un nouveau métamatériau a été développé, présentant une résistance des centaines de fois supérieure à celle des métaux purs. Des chercheurs du KAIST ont développé un nanomatériau composite. Le nanomatériau est constitué de graphène inséré dans du cuivre et du nickel et présente des résistances 500 fois et 180 fois, respectivement, supérieure à celle des métaux purs. Le résultat de l'effort de recherche a été publié dans l'édition en ligne du 2 juillet dans Communication Nature journal.

Le graphène affiche des résistances 200 fois supérieures à celle de l'acier, est extensible, et est flexible. La recherche sur l'armement de l'armée américaine, Le centre de développement et d'ingénierie a développé un nanomatériau graphène-métal mais n'a pas réussi à améliorer considérablement la résistance du matériau. Pour maximiser l'augmentation de la force conférée par l'ajout de graphène, l'équipe de recherche KAIST a créé une structure en couches de métal et de graphène. À l'aide de CVD (Chemical Vapor Deposition), l'équipe a fait croître une seule couche de graphène sur un substrat métallique déposé, puis a déposé une autre couche de métal et répété le processus pour produire un matériau composite multicouche métal-graphène qui, réaliser une première mondiale en le faisant, utilisé une seule couche de graphène.

Les tests de micro-compression dans le microscope électronique à transmission et la simulation de dynamique moléculaire ont effectivement montré l'effet d'amélioration de la force et le mouvement de dislocation au niveau atomique. Les caractéristiques mécaniques de la couche de graphène à l'intérieur du matériau composite métal-graphène ont réussi à bloquer les dislocations et les fissures causées par les dommages externes lors du déplacement vers l'intérieur. Par conséquent, le matériau composite présentait une résistance supérieure aux matériaux multicouches métal-métal conventionnels.

Le matériau multicouche cuivre-graphène avec une distance interplanaire de 70 nm présentait une résistance 500 fois supérieure (1,5 GPa) au cuivre pur et le matériau multicouche nickel-graphène avec une distance interplanaire de 100 nm présentait une résistance 180 fois supérieure (4,0 GPa) à celle du nickel pur. Il a été constaté qu'il existe une relation claire entre la distance interplanaire et la résistance du matériau multicouche. Une distance interplanaire plus petite rendait le mouvement de dislocation plus difficile et augmentait donc la résistance du matériau. Professeur Han, qui a dirigé l'effort de recherche, a commenté "le résultat est étonnant car 0,00004% en poids de graphène a augmenté la résistance des matériaux des centaines de fois" et que "des améliorations basées sur ce succès, permettant notamment une production en série avec procédé roll-to-roll ou procédé de frittage de métal, dans la production d'automobiles et d'engins spatiaux légers, des pièces à ultra-haute résistance peuvent devenir possibles. » En outre, le professeur Han a mentionné que « le nouveau matériau peut être appliqué au matériau de revêtement pour la construction de réacteurs nucléaires ou à d'autres matériaux structurels nécessitant une haute fiabilité. »