二維材料可以在最大強化限制下獨特地跨越其周圍復合材料基體的物理尺寸。然而，連續(xù)二維材料占高體積分數(shù)時的排列和組裝仍面臨巨大挑戰(zhàn)。
Liu等人通過堆疊和折疊的方法制作了多達320平行層、厚度跨度從0.032到0.11毫米的定向石墨烯/聚碳酸酯復合材料，在聚碳酸酯只有0.082%這樣極低的體積分數(shù)下顯著提升了有效彈性模量和強度。與之類似的，通過橫向剪切滾動方法制成的阿基米德螺旋纖維也表現(xiàn)獨特，其拉伸伸縮率達110%、比芳綸大30倍。兩種復合材料在石墨烯平面軸向和透明方向分別都具有各向異性導電性。
這些復合材料在聚合物體積分數(shù)高度減少的情況下都具有很好的機械強化、電學和光學性質(zhì)。