中国科学院数学与系统科学研究院明平兵研究员及合作者刘芳、李巨利用第一原理计算方法预测石墨烯的理想强度为110到121GPa。最近，美国哥仑比亚大学James Hone和Jeffrey Kysar研究组在实验中首次测得单片石墨烯的理想强度为130±10GPa，结果发表于2008年7月Science杂志中。(见Measurement of the elastic properties and intrinsic strength on monolayer graphene, Science，Vol. 321, issue 18， July 2008，385)。他们在文中多次引用刘芳、明平兵、李巨的计算结果，并与他们的实验结果相对照。这证实了石墨烯是目前人类已知的最为牢固的材料。

 

    理想强度是晶体在0K下的极限强度，它对于理解物质化学键非常关键。随着纳米技术的进步，理想强度的研究变得越来越重要，因为科学家发现可以在多种实验中逐渐逼近理想强度，并把这种超高力学性质用于器件中。石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，是碳的二维结构，它是2004年由曼彻斯特大学的K.S. Novoselov和A.K. Geim小组首次发现。 除了异常的牢固之外，石墨烯还具有一系列独一无二的特性，使其在微电子领域极具应用潜力。有专家指出，使用石墨烯制造的纳米晶体管将能够大幅度提升计算机的运算速度。

 

    刘芳，明平兵和李巨的文章Abinitio calculation of ideal strength and phonon instability of graphene under tension 发表于2007年物理评论B上(Physical Review B, 76, 064120)。该文通过科学计算得到了该材料的理想强度并揭示了其强度原理，计算结果先于实验并与实验数据非常吻合，充分显示了科学计算在科学探索尤其是材料研发中的重要作用。