Grafeeni on yksi atomikerros hiiliatomeja, jotka on järjestetty kaksiulotteiseen kuusikulmaiseen hilaan. Se eristettiin ensin vuonna 2004 ja on sittemmin kiehtonut tutkijoita ja toimialoja poikkeuksellisen vahvuutensa ansiosta, joustavuus, ja johtavuus.
Tuotantomenetelmiin kuuluu mekaaninen kuorinta, kemiallinen höyrysaostus (CVD), ja grafeenioksidin kemiallinen pelkistys. Jokaisella menetelmällä on etunsa ja rajoituksensa, vaikuttaa laatuun, koko, ja valmistettujen grafeenilevyjen kustannukset.
Vaikka puhdas grafeeni näyttää olevan suhteellisen myrkytön, huolenaihe herättää grafeenilevyjen ja pienempien grafeenioksidihiukkasten reunoja, joka voi aiheuttaa terveysriskejä hengitettynä. Meneillään olevan tutkimuksen tavoitteena on selvittää grafeenialtistuksen pitkän aikavälin terveysvaikutuksia.
Kyllä, CVD:n ja muiden tekniikoiden edistyminen on mahdollistanut grafeenin tuotannon suuremmassa mittakaavassa. Kuitenkin, tuottaa korkealaatuista, suuren alueen grafeeni on jatkuvasti haaste.
Grafeenin hinta vaihtelee suuresti valmistusmenetelmän ja laadun mukaan. Kun tuotantotekniikat paranevat ja mittakaava kasvaa, kustannusten odotetaan laskevan, tekee grafeenista helpommin saatavilla laajalle levinneisiin sovelluksiin.
Puhtaassa muodossaan, grafeeni ei ole magneettista. Kuitenkin, dopingin tai magneettisten materiaalien läheisyyden kautta, grafeeni voi käyttäytyä magneettisesti, avaa mahdollisuuksia spintroniikassa ja muissa magneettisovelluksissa.
Airgel on ultrakevyt, huokoinen kiinteä aine, joka koostuu kiinteiden hiukkasten verkostosta, jotka on yhdistetty kolmiulotteiseen matriisiin ja ilma täyttää tilat. Se luotiin ensimmäisen kerran vuonna 1931 ja sitä kuvataan usein nimellä "jäätynyttä savua" sen eteerisen ulkonäön vuoksi.
Aerogeeleille on ominaista niiden alhainen tiheys, korkea huokoisuus, erinomaiset lämmön- ja äänieristysominaisuudet, optinen läpinäkyvyys, ja vaihteleva hydrofobisuus. Nämä ominaisuudet tekevät aerogeeleistä sopivia monenlaisiin sovelluksiin.
Aerogeelejä käytetään rakennusten eristämiseen, ilmailu- ja avaruustekniikka, öljyvahinkojen puhdistus, katalyysi, vaatteet, sotilasvarusteet, ja elektroniikkaa, muiden alojen joukossa. Niiden ainutlaatuiset ominaisuudet mahdollistavat innovatiiviset ratkaisut alueilla, jotka vaativat kevyitä mutta tehokkaita materiaaleja.
Airgeelin hinta voi vaihdella huomattavasti tyypin mukaan, koko, ja määrä. Vaikka aluksi melko kallista, tuotannon edistyminen laskee kustannuksia, tehdä aerogeelistä taloudellisesti kannattavampaa kaupalliseen käyttöön.
Aerogeelien kierrätys asettaa teknisiä haasteita niiden monimutkaisen rakenteen vuoksi. Kuitenkin, Pyritään kehittämään kierrätysmenetelmiä jätteen vähentämiseksi ja kestävyyden parantamiseksi aerogeelien käytössä.
Vaikka aerogeelejä pidetään yleensä turvallisina, käsittelyn aikana on ryhdyttävä varotoimenpiteisiin pölyn hengittämisen välttämiseksi, jotka voivat aiheuttaa hengitysvaikeuksia. Aerogeelien kanssa työskennellessä suositellaan asianmukaisia turvallisuusohjeita.