Գրաֆենը ածխածնի ատոմների մեկ ատոմային շերտ է, որը դասավորված է երկչափ վեցանկյուն վանդակի մեջ. Այն առաջին անգամ մեկուսացվել է ք 2004 և այդ ժամանակվանից գրավել է հետազոտողներին և արդյունաբերությանը իր բացառիկ ուժի շնորհիվ, ճկունություն, և հաղորդունակություն.
Արտադրության մեթոդները ներառում են մեխանիկական շերտավորում, քիմիական գոլորշիների նստեցում (CVD), և գրաֆենի օքսիդի քիմիական վերականգնումը. Յուրաքանչյուր մեթոդ ունի իր առավելություններն ու սահմանափակումները, ազդելով որակի վրա, չափը, և արտադրված գրաֆենի թիթեղների արժեքը.
Մինչդեռ մաքուր գրաֆենը համեմատաբար ոչ թունավոր է թվում, մտահոգություններ են առաջանում, երբ խոսքը վերաբերում է գրաֆենի թիթեղների եզրերին և ավելի փոքր գրաֆենի օքսիդի մասնիկներին, որոնք կարող են առողջությանը վտանգ ներկայացնել, եթե ներշնչվեն. Ընթացիկ հետազոտությունները նպատակ ունեն պարզաբանել գրաֆենի ազդեցության երկարաժամկետ ազդեցությունը առողջության վրա.
Այո՛, CVD-ի և այլ տեխնիկայի առաջընթացը հնարավորություն է տվել ավելի մեծ մասշտաբով գրաֆենի արտադրություն. Այնուամենայնիվ, արտադրելով բարձր որակ, մեծ տարածքի գրաֆենը մշտապես մնում է մարտահրավեր.
Գրաֆենի գինը շատ տարբեր է՝ կախված արտադրության եղանակից և որակից. Քանի որ արտադրության տեխնիկան բարելավվում է, և մասշտաբները մեծանում են, ակնկալվում է ծախսերի նվազում, գրաֆենն ավելի հասանելի դարձնելով լայն կիրառման համար.
Իր մաքուր տեսքով, գրաֆենը մագնիսական չէ. Այնուամենայնիվ, դոպինգի կամ մագնիսական նյութերին մոտ լինելու միջոցով, գրաֆենը կարող է մագնիսական վարք դրսևորել, հնարավորություններ բացելով սպինտրոնիկայի և այլ մագնիսական ծրագրերում.
Airgel-ը գերթեթև է, ծակոտկեն պինդ, որը բաղկացած է պինդ մասնիկների ցանցից, որը միացված է եռաչափ մատրիցով օդով, որը լրացնում է տարածությունները. Այն առաջին անգամ ստեղծվել է մ 1931 և հաճախ նկարագրվում է որպես "սառեցված ծուխ" իր եթերային տեսքի շնորհիվ.
Աերոգելները բնութագրվում են իրենց ցածր խտությամբ, բարձր ծակոտկենություն, գերազանց ջերմային և ձայնային մեկուսացման հատկություններ, օպտիկական թափանցիկություն, և փոփոխական հիդրոֆոբություն. Այս հատկանիշները աերոգելներին հարմար են դարձնում կիրառությունների լայն շրջանակի համար.
Աերոգելները օգտագործվում են շենքերի մեկուսացման մեջ, օդատիեզերական ճարտարագիտություն, նավթի արտահոսքի մաքրում, կատալիզ, հագուստ, ռազմական տեխնիկա, և էլեկտրոնիկա, ի թիվս այլ ոլորտների. Նրանց յուրահատուկ հատկությունները թույլ են տալիս նորարարական լուծումներ գտնել այն ոլորտներում, որոնք պահանջում են թեթև, բայց արդյունավետ նյութեր.
Աերոգելի արժեքը կարող է զգալիորեն տարբերվել՝ կախված տեսակից, չափը, և քանակ. Մինչդեռ սկզբում բավականին թանկ էր, Արտադրության ոլորտում առաջընթացը նվազեցնում է ծախսերը, օդագելն ավելի տնտեսապես կենսունակ դարձնելով կոմերցիոն օգտագործման համար.
Աերոգելների վերամշակումը տեխնիկական մարտահրավերներ է ներկայացնում իրենց բարդ կառուցվածքի պատճառով. Այնուամենայնիվ, ջանքեր են գործադրվում վերամշակման մեթոդների մշակման ուղղությամբ՝ նվազեցնելու թափոնները և բարելավելու աերոգելների օգտագործման կայունությունը.
Մինչդեռ աերոգելները հիմնականում համարվում են անվտանգ, Պետք է նախազգուշական միջոցներ ձեռնարկել բեռնաթափման ժամանակ՝ փոշու ներշնչումից խուսափելու համար, ինչը կարող է առաջացնել շնչառական խնդիրներ. Աերոգելների հետ աշխատելիս առաջարկվում են համապատասխան անվտանգության արձանագրություններ.