گرافن یک لایه اتمی منفرد از اتم های کربن است که در یک شبکه شش ضلعی دو بعدی قرار گرفته اند.. برای اولین بار در ایزوله شد 2004 و از آن زمان به دلیل قدرت استثنایی خود، محققان و صنایع را مجذوب خود کرده است, انعطاف پذیری, و رسانایی.
روش های تولید شامل لایه برداری مکانیکی است, رسوب بخار شیمیایی (CVD), و احیای شیمیایی اکسید گرافن. هر روشی مزایا و محدودیت های خود را دارد, بر کیفیت تاثیر می گذارد, اندازه, و هزینه ورقه های گرافن تولید شده.
در حالی که به نظر می رسد گرافن خالص نسبتاً غیر سمی است, وقتی صحبت از لبههای ورقههای گرافن و ذرات کوچکتر اکسید گرافن به میان میآید نگرانیها به وجود میآیند., که در صورت استنشاق ممکن است خطراتی برای سلامتی ایجاد کند. تحقیقات در حال انجام با هدف روشن کردن اثرات طولانی مدت قرار گرفتن در معرض گرافن بر سلامتی است.
بله, پیشرفتها در CVD و سایر تکنیکها، تولید گرافن را در مقیاس بزرگتر ممکن کرده است. با این حال, تولید با کیفیت بالا, گرافن بزرگ به طور مداوم یک چالش باقی می ماند.
قیمت گرافن بسته به روش تولید و کیفیت بسیار متفاوت است. با بهبود تکنیک های تولید و افزایش مقیاس, انتظار می رود هزینه کاهش یابد, گرافن را برای کاربردهای گسترده در دسترس تر می کند.
در شکل خالص آن, گرافن مغناطیسی نیست. با این حال, از طریق دوپینگ یا نزدیکی به مواد مغناطیسی, گرافن می تواند رفتار مغناطیسی از خود نشان دهد, باز کردن امکانات در اسپینترونیک و سایر کاربردهای مغناطیسی.
ایروژل فوق سبک است, جامد متخلخل متشکل از شبکه ای از ذرات جامد که در یک ماتریس سه بعدی به هم متصل شده و هوا فضاها را پر می کند.. برای اولین بار در ایجاد شد 1931 و اغلب به عنوان توصیف می شود "دود یخ زده" به دلیل ظاهر اثیری آن.
آئروژل ها با چگالی کم خود مشخص می شوند, تخلخل بالا, خواص عایق حرارتی و صوتی عالی, شفافیت نوری, و آبگریزی متغیر. این ویژگی ها آئروژل ها را برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب می کند.
از آئروژل ها در عایق کاری ساختمان استفاده می شود, مهندسی هوافضا, پاکسازی نشت نفت, کاتالیزور, لباس, تجهیزات نظامی, و الکترونیک, در میان سایر زمینه ها. ویژگی های منحصر به فرد آنها امکان راه حل های نوآورانه را در مناطقی که به مواد سبک وزن و در عین حال موثر نیاز دارند، می دهد.
هزینه ایروژل بسته به نوع آن می تواند بسیار متفاوت باشد, اندازه, و کمیت. در حالی که در ابتدا بسیار گران است, پیشرفت در تولید باعث کاهش هزینه ها می شود, ایروژل را برای استفاده تجاری مقرون به صرفه تر می کند.
بازیافت آئروژل ها به دلیل ساختار پیچیده آنها چالش های فنی را به همراه دارد. با این حال, تلاشهایی برای توسعه روشهای بازیافت برای کاهش ضایعات و بهبود پایداری در استفاده از آئروژلها در حال انجام است.
در حالی که آئروژل ها به طور کلی ایمن در نظر گرفته می شوند, برای جلوگیری از استنشاق گرد و غبار باید اقدامات احتیاطی در هنگام جابجایی انجام شود, که می تواند باعث مشکلات تنفسی شود. هنگام کار با آئروژل، پروتکل های ایمنی مناسب توصیه می شود.