Se ha demostrado un método sencillo para introducir grafeno o nanoplaquetas de grafeno (GNP) en plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP) con el fin de mejorar las propiedades multifuncionales de los laminados de carbono/epoxi. Las nanopartículas de grafeno mejoraron las propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas interlaminarmente bajas de los CFRP tras la infusión directa al vacío de resina dopada con nanopartículas de grafeno obtenida por exfoliación in situ mediante fresado con tres rodillos (TRM). En comparación con la mezcla de alto cizallamiento o la ultrasonicación con sonda, el TRM produce mayores velocidades de cizallamiento y tensiones para exfoliar y dispersar finamente las partículas de GNP dentro de una matriz epoxi. Este proceso respetuoso con el medio ambiente y escalable industrialmente no requiere el uso de disolventes, aditivos o tratamientos químicos. El módulo de flexión y la resistencia al cizallamiento interlaminar (ILSS) de los CFRP aumentaron un 15 y en un 18%, respectivamente, con la adición de un 5 % en peso de GNP exfoliado in situ en la resina epoxi dopada. La conductividad eléctrica y térmica fuera del plano, con el mismo contenido de relleno, mejoraron en casi dos órdenes de magnitud y en un 50%, respectivamente.