Introdução: As resinas acrílicas têm sido clinicamente utilizadas por muitos anos em próteses dentárias. Avanços nos materiais CAD/CAM e desenvolvimentos recentes em nanotecnologia têm permitido o uso do grafeno como fase de reforço do poli (metacrilato de metila) (PMMA) para restaurações CAD/CAM, com resultados promissores. Material e Métodos: 96 amostras de discos monocromáticos G-CAM (G-MONO) e discos multicromáticos G-CAM (G-MULTI) foram igualmente divididas em quatro grupos (n=24): Grupo 1 (G-MONOc) e Grupo 2 (G-MULTIc) serviram como controle e não foram termociclados; o Grupo 3 (G-MONOt) e o Grupo 4 (G-MULTIt) foram submetidos à termociclagem. As medições foram feitas usando um durômetro digital Shore A, e os valores foram analisados estatisticamente usando ANOVA de um critério, seguida pelo teste de Tukey. Resultados: Os resultados foram muito semelhantes para G-MONO termociclado e não termociclado; a ANOVA de um critério não revelou diferenças significativas entre o Grupo 1 (G-MONOc) e o Grupo 3 (G-MONOt) e entre o Grupo 2 (G-MULTIc) e o Grupo 4 (G-MULTIt). Todas as comparações do teste de Tukey pareado também não apresentaram diferenças significativas (α<0,05). Conclusão: O PMMA para CAD/CAM modificado por grafeno passou, com sucesso, pelo processo de envelhecimento composto de 10.000 ciclos térmicos, mantendo seus valores de microdureza superficial. A manutenção da microdureza superficial propicia um menor desgaste e maior longevidade da restauração, assim permitindo a utilização do PMMA modificado por grafeno em restaurações permanentes. Outras investigações são necessárias para estabelecer as propriedades mecânicas do PMMA modificado por grafeno.