石墨烯是地球上强度最高的材料之一，并且重量极轻，还具有出色的导电性能，目前主要用于电池和航空航天工业。石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。它是目前自然界最薄、强度最高的材料，如果用一块1平方米的石墨烯做成网状，其重量不足1毫克便可以承受将近1kg的重量。石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料之一，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20％。2D状态的石墨烯是单层的碳原子，由于石墨烯的特性，如果仅是简单的叠加，其出色的性能只能在约一张纸的厚度组成上体现，但复杂三维结构经常是现代工业需要的。
将3D打印技术与石墨烯/聚合物基复合材料的制备结合起来，可以实现复合材料的快速制造成型，制造复杂结构的产品。3D打印逐层制造的方式，抑制了石墨烯在聚合物基体中的大面积团聚，更有利于实现均匀分散。石墨烯的加入，使得3D打印产品具有更好的力学性能和功能特性，同时还可以更方便地制备梯度化功能制品。
将石墨烯气凝胶与光敏树脂融合，应用投影微型光固化技术（PUSL）进行固化成型，并在炉子中干燥结构去除其他成分组成，能够达到低至10μm的石墨烯气凝胶3D打印机层，这是迄今为止最接近2D石墨烯碳原子的3D打印厚度。这项开创性的石墨烯气凝胶3D打印技术使研究人员能够打印出非常复杂的结构和形状，使其保持超轻量和强度，还允许创建不同的格子，未来可能彻底改变变汽车和航空航天工业零件的生产。
目前大部分3d打印用材料存在着热变形温度和熔融指数低，拉伸强度、弯曲强度和抗冲击强度小等问题。因此，研发一种具有高强度，热传导性好，同时有具有高韧性和熔融指数的石墨烯3D打印材料具有重要的意义。