Grafēns ir viens oglekļa atomu atomu slānis, kas sakārtots divdimensiju sešstūra režģī. Tas pirmo reizi tika izolēts 2004 un kopš tā laika ir savaldzinājusi pētniekus un nozares, pateicoties savam izcilajam spēkam, elastība, un vadītspēja.
Ražošanas metodes ietver mehānisko pīlingu, ķīmiskā tvaiku nogulsnēšanās (CVD), un grafēna oksīda ķīmiskā reducēšana. Katrai metodei ir savas priekšrocības un ierobežojumi, ietekmējot kvalitāti, izmērs, un saražoto grafēna lokšņu izmaksas.
Lai gan tīrs grafēns šķiet salīdzinoši netoksisks, bažas rodas, kad runa ir par grafēna lokšņu malām un mazākām grafēna oksīda daļiņām, kas var apdraudēt veselību, ja to ieelpo. Notiekošo pētījumu mērķis ir noskaidrot grafēna iedarbības ilgtermiņa ietekmi uz veselību.
Jā, CVD un citu metožu sasniegumi ir ļāvuši ražot grafēnu plašākā mērogā. Tomēr, ražo augstas kvalitātes, liela platība grafēns konsekventi joprojām ir izaicinājums.
Grafēna cena ir ļoti atšķirīga atkarībā no ražošanas metodes un kvalitātes. Uzlabojoties ražošanas metodēm un palielinoties apjomam, paredzams, ka izmaksas samazināsies, padarot grafēnu pieejamāku plaši izplatītiem lietojumiem.
Tīrā veidā, grafēns nav magnētisks. Tomēr, dopinga vai magnētisku materiālu tuvuma dēļ, grafēnam var būt magnētiska uzvedība, paver iespējas spintronikā un citos magnētiskos lietojumos.
Airgels ir īpaši viegls, poraina cieta viela, kas sastāv no cietu daļiņu tīkla, kas savienotas trīsdimensiju matricā ar gaisu, kas aizpilda telpas. Tas pirmo reizi tika izveidots gadā 1931 un bieži tiek aprakstīts kā "sasaluši dūmi" ēteriskā izskata dēļ.
Aerogelus raksturo zems blīvums, augsta porainība, lieliskas siltumizolācijas un skaņas izolācijas īpašības, optiskā caurspīdīgums, un mainīga hidrofobitāte. Šīs īpašības padara aerogelus piemērotus plašam lietojumu klāstam.
Aerogelus izmanto ēku siltināšanā, aviācijas un kosmosa inženierija, naftas noplūdes tīrīšana, katalīze, apģērbs, militārais aprīkojums, un elektronika, starp citām jomām. To unikālās īpašības ļauj rast inovatīvus risinājumus jomās, kur nepieciešami viegli, bet efektīvi materiāli.
Aerogela izmaksas var ievērojami atšķirties atkarībā no veida, izmērs, un daudzums. Lai gan sākotnēji diezgan dārgi, ražošanas sasniegumi samazina izmaksas, padarot aerogelu ekonomiski dzīvotspējīgāku komerciālai lietošanai.
Aerogelu pārstrāde rada tehniskas problēmas to sarežģītās struktūras dēļ. Tomēr, tiek veikti centieni izstrādāt pārstrādes metodes, lai samazinātu atkritumu daudzumu un uzlabotu aerogēlu izmantošanas ilgtspējību.
Lai gan aerogelus parasti uzskata par drošiem, apstrādes laikā jāievēro piesardzības pasākumi, lai izvairītos no putekļu ieelpošanas, kas var izraisīt elpošanas problēmas. Strādājot ar aerogeliem, ieteicams ievērot atbilstošus drošības protokolus.