在3D打印機(jī)內(nèi)裝有實(shí)實(shí)在在的原材料如金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，與電腦連接后，通過(guò)電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來(lái)，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。但是目前無(wú)論是在打印材料還是打印機(jī)上都存在著一定的技術(shù)壁壘。如果能夠使用石墨烯做3D打印材料，3D打印機(jī)將能夠制造具有高強(qiáng)度、重量輕、以及柔韌性、導(dǎo)電性俱佳的零部件或產(chǎn)品。

加拿大

2013年2月12日，加拿大全球石墨烯行業(yè)巨頭Lomiko Metals與石墨烯實(shí)驗(yàn)室（Graphene Labs）簽署了一個(gè)戰(zhàn)略聯(lián)盟協(xié)議，雙方同意共同研發(fā)用于3D打印的高性能石墨烯增強(qiáng)材料。2013年11月Lomiko Metals投資5萬(wàn)美元啟動(dòng)資金宣布成立了石墨烯3D 實(shí)驗(yàn)室公司。

2014年9月，石墨烯3D實(shí)驗(yàn)室（Graphene 3D Lab）申請(qǐng)了臨時(shí)專利，為其發(fā)明的3D打印電池的方法和材料申請(qǐng)專利保護(hù)。此后3D實(shí)驗(yàn)室又宣布與紐約州立大學(xué)石溪分校成立一家合資企業(yè)，負(fù)責(zé)對(duì)石墨烯加強(qiáng)的3D打印材料，以及其它先進(jìn)材料進(jìn)行質(zhì)量控制測(cè)試。11月， 3D實(shí)驗(yàn)室和Taulman 3D簽訂諒解備忘錄，共同開(kāi)發(fā)可用于3D打印的石墨烯增強(qiáng)尼龍材料。2015年1月，已經(jīng)組裝完畢一條可每小時(shí)生產(chǎn)10千克的3D打印線材生產(chǎn)線。

新加坡

Grafoid是一家私人持有的從事石墨烯研究、開(kāi)發(fā)和投資的公司。Grafoid和新加坡國(guó)立大學(xué)（NUS）共同開(kāi)發(fā)了一種獨(dú)特的工藝，可以用原始的、未經(jīng)加工的石墨礦快速生成多層石墨烯，不僅成本經(jīng)濟(jì)、可大規(guī)模生產(chǎn)，而且純度比較高。2014年，Grafoid公司CEO Gary Economo和Altamat公司的Hani Henein博士簽訂協(xié)議，投資建造一所霧化工廠以生產(chǎn)MesoGraf石墨烯基粉末和長(zhǎng)絲材料用于3D打印。 Grafoid的目的是提供各種各樣基于Mesograf品牌的3D打印粉末材料和長(zhǎng)絲材料，使得每一個(gè)行業(yè)的制造企業(yè)都可以利用增材制造流程來(lái)生產(chǎn)自己的高端產(chǎn)品，而不僅僅用于原型設(shè)計(jì)。

以色列-美國(guó)

2014年，3D打印巨頭Stratasys公司正與美國(guó)加州的礦業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)公司 Graphite Technologies合作，共同研發(fā)石墨烯增強(qiáng)型3D打印材料。2014年6月26日，以色列——美國(guó)兩國(guó)工業(yè)研究與發(fā)展（BIRD）基金會(huì)理事會(huì)舉行會(huì)議，批準(zhǔn)向以色列和美國(guó)公司之間十一個(gè)新的合作項(xiàng)目提供資金共計(jì)890萬(wàn)美元。由Stratasys公司與Graphene Technologies公司合作進(jìn)行的石墨烯增強(qiáng)3D打印材料研究項(xiàng)目被列入該基金會(huì)的資助對(duì)象。

澳大利亞

澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織CSIRO與澳大利亞石墨礦巨頭 Kibaran Resources旗下的合資子公司 3D Graphtech Industries于2014年簽訂協(xié)議，共同調(diào)研石墨與石墨烯材料在3D打印中的應(yīng)用。Kibaran正在開(kāi)發(fā)坦桑尼亞的Mahenge和Merelani石墨礦床，希望能成為天然鱗片石墨的穩(wěn)定和安全供應(yīng)商。

韓國(guó)

2014年，韓國(guó)電工研究所（KERI）的一個(gè)團(tuán)隊(duì)用拉伸的油墨彎液面制作出3D結(jié)構(gòu)的還原氧化石墨烯（RGO）納米線，這是歷史上的第一次證明了可將純石墨烯材料用于3D打印。

此前，市場(chǎng)上出現(xiàn)了石墨烯增強(qiáng)型的3D打印復(fù)合線材，但它其實(shí)有一些問(wèn)題，在復(fù)合材料中加入石墨烯確實(shí)會(huì)提升塑料屬性，但是塑料材料同時(shí)會(huì)惡化石墨的固有性質(zhì)。此外，傳統(tǒng)的FDM打印方法根本不可能實(shí)現(xiàn)在納米尺度打印3D對(duì)象。這一方法將帶來(lái)一種3D打印電子的新模式，為各種理論上存在的“科幻產(chǎn)品”問(wèn)世打開(kāi)大門，比如納米機(jī)械、納米機(jī)器人等。