Graphite được oxide hoá bằng hỗn hợp NaNO3+H2SO4+KMnO4 tạo graphite oxide. Sau đó graphite oxide được đánh siêu âm để tách các lớp tạo graphene oxide. Hỗn hợp sau đó được tách qua màng lọc trong thời gian dài. Các tấm graphene oxide sẽ tự sắp xếp và hình thành các lớp chồng lên nhau tạo graphene oxide paper. Graphene oxide paper này có độ cứng và độ bền hơn hẳn các vật liệu thông thường khác. Đồng thời tuỳ thuộc vào mức độ oxid hoá mà tính dẫn điện của graphene oxid có thể thay đổi. Điều này hứa hẹn vật liệu này có thể ứng dụng nhiều cả về tính chất cơ học và tính chất điện.
Cấu trúc graphene oxide:
Cấu trúc nhiều lớp:
Đây là graphene oxide paper được tổng hợp lần đâu tiên do các nhà khoa học tại Northwestern University. Trong nhóm này có nhà khoa hoc gốc Việt - GS SonBinh Nguyễn, đã từng báo cáo seminar khoa học tại trường KHTN TpHCM.
Graphene oxide cũng đã được nghiên cứu tạo vật liệu composite với các polymer và cho tính chất cơ học tốt tương đương với carbon nanotube, nhưng giá thành sản xuất lại rẻ hơn rất nhiều. Đây là 1 hướng nghiên cứu rất mới, nên nhiều công trình được đăng trên Science và Nature.
Một kỳ vọng của loại vật liệu mới này là sẽ được ứng dụng làm Thang máy Không gian (Space Elevator). Khái niệm thang máy không gian gần như là một khái niệm khoa học viễn tưởng, nhưng các nhà khoa học luôn hy vọng 1 ngày nào có có thể xây dựng thành công. Như chúng ta biết ngày nay muốn vận chuyển vật chất lên các trạm không gian, chỉ có 1 cách duy nhất là phóng các phi thuyền lên đó. Chi phí cho việc vận chuyển này rất lớn, ước tính vài chục ngàn USD cho 1 kg chất cần vận chuyển. Nếu ta xây dựng được thang máy không gian nối trái đất với các trạm không gian đang hoạt động trên quỹ đạo, cách trái đất 35.786 km thì chi phí vận chuyển cho mỗi kg vật chất chỉ vào khoảng vài trăm USD. Tuy nhiên muốn xây dựng được thang máy không gian, đòi hỏi phải tìm vật liệu đủ cứng và đủ bền, đồng thời phải nhẹ và chi phí sản xuất vừa phải. Carbon Nanotube đáp ứng được yêu cầu nhẹ, cứng và bền, nhưng giá thành sản xuất lại quá cao. Graphene oxide ra đời với tính năng gần tương tự carbon nanotube, nhưng giá thành rẽ hơn nhiều, hy vọng giấc mơ thang may không gian sẽ thành hiện thực. Mỗi năm NASA dành ra khoảng 1 triệu USD làm giải thưởng cho các cuộc thi về công nghệ liên quan đến Thang máy Không gian.
Cấu trúc thang máy không gian gồm: trạm trên mặt đất (base station), cáp truyền (cable), climber, và counterweight.
Về base station, có thể đặt cố định hoặc làm di động trên biển
Cable, đây là phần quan trọng nhất vì cần chiều dài rất lớn, khối lượng rất lớn, nên vật liệu phải nhẹ và có độ bền, độ cứng cao.
Counterweight có thể là các tiểu hành tinh hoặc là các trạm không gian.
Ý tưởng về thang máy không gian xuất hiện từ năm 1895, nhưng đến nay vẫn chưa thực hiện được. Các nhà khoa học vẫn hy vọng, khi khoa học không gian phát triển đủ mạnh, các vật liệu nhẹ và có độ bền cao được phát minh thì ý tưởng này mới có thể trở thành hiện thực.