გრაფენი არის ნახშირბადის ატომების ერთი ატომური ფენა, რომელიც განლაგებულია ორგანზომილებიან ექვსკუთხა ბადეში.. ის პირველად იზოლირებული იყო ქ 2004 და მას შემდეგ მოხიბლა მკვლევარები და ინდუსტრიები თავისი განსაკუთრებული სიძლიერის გამო, მოქნილობა, და გამტარობა.
წარმოების მეთოდები მოიცავს მექანიკურ აქერცვლას, ქიმიური ორთქლის დეპონირება (CVD), და გრაფენის ოქსიდის ქიმიური შემცირება. თითოეულ მეთოდს აქვს თავისი უპირატესობები და შეზღუდვები, გავლენას ახდენს ხარისხზე, ზომა, და წარმოებული გრაფენის ფურცლების ღირებულება.
მიუხედავად იმისა, რომ სუფთა გრაფინი შედარებით არატოქსიკურია, შეშფოთება წარმოიქმნება, როდესაც საქმე ეხება გრაფენის ფურცლების კიდეებს და გრაფენის ოქსიდის პატარა ნაწილაკებს, რამაც შეიძლება საფრთხე შეუქმნას ჯანმრთელობას შესუნთქვის შემთხვევაში. მიმდინარე კვლევა მიზნად ისახავს გრაფენის ზემოქმედების გრძელვადიანი ზემოქმედების გარკვევას ჯანმრთელობაზე.
დიახ, CVD და სხვა ტექნიკის მიღწევებმა საშუალება მისცა გრაფენის უფრო ფართო მასშტაბის წარმოებას. თუმცა, მაღალი ხარისხის წარმოებას, დიდი ფართობის გრაფენი მუდმივად გამოწვევად რჩება.
გრაფენის ფასი მნიშვნელოვნად განსხვავდება წარმოების მეთოდისა და ხარისხის მიხედვით. როგორც წარმოების ტექნიკა უმჯობესდება და მასშტაბები იზრდება, მოსალოდნელია ხარჯების შემცირება, ხდის გრაფენს უფრო ხელმისაწვდომს ფართო გამოყენებისთვის.
მისი სუფთა სახით, გრაფენი არ არის მაგნიტური. თუმცა, დოპინგის ან მაგნიტურ მასალებთან სიახლოვის მეშვეობით, გრაფენს შეუძლია მაგნიტური ქცევის გამოვლენა, ხსნის შესაძლებლობებს სპინტრონიკაში და სხვა მაგნიტურ აპლიკაციებში.
აეროგელი არის ულტრამსუბუქი, ფოროვანი მყარი, რომელიც შედგება მყარი ნაწილაკების ქსელისგან, რომლებიც დაკავშირებულია სამგანზომილებიან მატრიცაში ჰაერით, რომელიც ავსებს სივრცეებს. იგი პირველად შეიქმნა ქ 1931 და ხშირად აღწერილია როგორც "გაყინული კვამლი" მისი ეთერული გარეგნობის გამო.
აეროგელები ხასიათდებიან დაბალი სიმკვრივით, მაღალი ფორიანობა, შესანიშნავი თერმული და აკუსტიკური საიზოლაციო თვისებები, ოპტიკური გამჭვირვალობა, და ცვლადი ჰიდროფობიურობა. ეს მახასიათებლები ხდის აეროგელებს შესაფერისი გამოყენების ფართო სპექტრისთვის.
აეროგელი გამოიყენება შენობის იზოლაციაში, კოსმოსური ინჟინერია, ნავთობის დაღვრაზე გაწმენდა, კატალიზი, ტანსაცმელი, სამხედრო ტექნიკა, და ელექტრონიკა, სხვა სფეროებს შორის. მათი უნიკალური თვისებები იძლევა ინოვაციური გადაწყვეტილებების მიღების საშუალებას ისეთ სფეროებში, რომლებიც საჭიროებენ მსუბუქ, მაგრამ ეფექტურ მასალებს.
აეროგელის ღირებულება შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს ტიპის მიხედვით, ზომა, და რაოდენობა. მიუხედავად იმისა, რომ თავდაპირველად საკმაოდ ძვირია, წარმოებაში მიღწევები ამცირებს ხარჯებს, აეროგელი უფრო ეკონომიკურად მომგებიანი კომერციული გამოყენებისთვის.
აეროგელების გადამუშავება წარმოადგენს ტექნიკურ გამოწვევებს მათი რთული სტრუქტურის გამო. თუმცა, მიმდინარეობს მცდელობები გადამუშავების მეთოდების შემუშავებისთვის ნარჩენების შესამცირებლად და აეროგელების გამოყენების მდგრადობის გასაუმჯობესებლად.
მიუხედავად იმისა, რომ აეროგელები ზოგადად უსაფრთხოდ ითვლება, სიფრთხილის ზომები უნდა იქნას მიღებული მტვრის შესუნთქვის თავიდან ასაცილებლად, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს სუნთქვის პრობლემები. აეროგელებთან მუშაობისას რეკომენდებულია უსაფრთხოების სათანადო პროტოკოლები.