Grafeen on süsinikuaatomite üks aatomkiht, mis on paigutatud kahemõõtmelisse kuusnurksesse võre. See eraldati esmakordselt aastal 2004 ning on sellest ajast peale oma erakordse tugevusega köitnud teadlasi ja tööstusi, paindlikkus, ja juhtivus.
Tootmismeetodid hõlmavad mehaanilist koorimist, keemiline aurustamine-sadestamine (CVD), ja grafeenoksiidi keemiline redutseerimine. Igal meetodil on oma eelised ja piirangud, mõjutab kvaliteeti, suurus, ja toodetud grafeenilehtede maksumus.
Kuigi puhas grafeen näib olevat suhteliselt mittetoksiline, muret tekitavad grafeenilehtede servad ja väiksemad grafeenoksiidiosakesed, mis võib sissehingamisel ohustada tervist. Käimasolevate uuringute eesmärk on selgitada grafeeniga kokkupuute pikaajalisi tervisemõjusid.
Jah, CVD ja muude tehnikate edusammud on võimaldanud toota grafeeni suuremas mahus. Siiski, kvaliteetset tootma, suure pindalaga grafeen on jätkuvalt väljakutseks.
Grafeeni hind varieerub suuresti sõltuvalt tootmismeetodist ja kvaliteedist. Tootmistehnikate paranedes ja mastaabi suurenedes, kulud eeldatavasti vähenevad, muutes grafeeni laialt levinud rakenduste jaoks kättesaadavamaks.
Puhtal kujul, grafeen ei ole magnetiline. Siiski, dopingu või magnetiliste materjalide läheduse kaudu, grafeen võib avaldada magnetilist käitumist, võimaluste avamine spintroonikas ja muudes magnetilistes rakendustes.
Airgel on ülikerge, poorne tahke aine, mis koosneb tahkete osakeste võrgustikust, mis on ühendatud ruumi täitva õhuga kolmemõõtmeliseks maatriksiks. See loodi esmakordselt aastal 1931 ja seda kirjeldatakse sageli kui "külmunud suits" tänu oma eeterlikule välimusele.
Aerogeele iseloomustab nende madal tihedus, kõrge poorsus, suurepärased soojus- ja heliisolatsiooni omadused, optiline läbipaistvus, ja muutuv hüdrofoobsus. Need omadused muudavad aerogeelid sobivaks paljudeks rakendusteks.
Aerogeele kasutatakse hoonete soojustamisel, kosmosetehnika, õlireostuse puhastamine, katalüüs, riided, sõjavarustust, ja elektroonika, muude valdkondade hulgas. Nende ainulaadsed omadused võimaldavad uuenduslikke lahendusi valdkondades, kus on vaja kergeid, kuid tõhusaid materjale.
Aerogeeli hind võib olenevalt tüübist oluliselt erineda, suurus, ja kogus. Kuigi esialgu üsna kallis, tootmise edusammud vähendavad kulusid, muutes aerogeeli kommertskasutuseks majanduslikult elujõulisemaks.
Aerogeelide ringlussevõtt esitab tehnilisi väljakutseid nende keeruka struktuuri tõttu. Siiski, tehakse jõupingutusi ringlussevõtu meetodite väljatöötamiseks, et vähendada jäätmeid ja parandada aerogeelide kasutamise jätkusuutlikkust.
Kuigi aerogeele peetakse üldiselt ohutuks, käitlemisel tuleb võtta ettevaatusabinõusid, et vältida tolmu sissehingamist, mis võivad põhjustada hingamisprobleeme. Aerogeelidega töötamisel on soovitatav järgida õigeid ohutusprotokolle.