Grafen je enojna atomska plast ogljikovih atomov, razporejenih v dvodimenzionalni heksagonalni mreži. Najprej je bil izoliran v 2004 in je od takrat očaral raziskovalce in industrijo zaradi svoje izjemne moči, prilagodljivost, in prevodnost.
Proizvodne metode vključujejo mehanski piling, kemično naparjevanje (KVB), in kemična redukcija grafenovega oksida. Vsaka metoda ima svoje prednosti in omejitve, ki vplivajo na kakovost, velikost, in stroški proizvedenih listov grafena.
Medtem ko se zdi, da je čisti grafen relativno nestrupen, pomisleki se pojavijo, ko gre za robove grafenskih plošč in manjše delce grafenovega oksida, ki lahko pri vdihavanju predstavlja tveganje za zdravje. Tekoče raziskave želijo razjasniti dolgoročne vplive izpostavljenosti grafenu na zdravje.
ja, napredek v CVD in drugih tehnikah je omogočil proizvodnjo grafena v večjem obsegu. Vendar, proizvodnjo visokokakovostnih, velikopovršinski grafen dosledno ostaja izziv.
Cena grafena se zelo razlikuje glede na način proizvodnje in kakovost. Ker se proizvodne tehnike izboljšujejo in se obseg povečuje, stroški naj bi se zmanjšali, zaradi česar je grafen bolj dostopen za široko uporabo.
V svoji čisti obliki, grafen ni magneten. Vendar, zaradi dopinga ali bližine magnetnih materialov, grafen lahko kaže magnetno obnašanje, odpiranje možnosti v spintroniki in drugih magnetnih aplikacijah.
Aerogel je ultralahek, porozna trdna snov, sestavljena iz mreže trdnih delcev, povezanih v tridimenzionalno matriko z zrakom, ki polni prostore. Prvič je nastala v 1931 in je pogosto opisan kot "zmrznjen dim" zaradi svojega eteričnega videza.
Za aerogele je značilna nizka gostota, visoka poroznost, odlične toplotne in zvočne izolacijske lastnosti, optična preglednost, in spremenljivo hidrofobnostjo. Zaradi teh lastnosti so aerogeli primerni za široko paleto aplikacij.
Aerogeli se uporabljajo pri izolaciji stavb, vesoljsko inženirstvo, čiščenje razlitja nafte, kataliza, oblačila, vojaška oprema, in elektronika, med drugimi področji. Njihove edinstvene lastnosti omogočajo inovativne rešitve na področjih, kjer so potrebni lahki, a učinkoviti materiali.
Stroški aerogela se lahko zelo razlikujejo glede na vrsto, velikost, in količino. Čeprav je na začetku precej drago, napredek v proizvodnji znižuje stroške, zaradi česar je aerogel bolj ekonomsko upravičen za komercialno uporabo.
Recikliranje aerogelov predstavlja tehnične izzive zaradi njihove kompleksne strukture. Vendar, potekajo prizadevanja za razvoj metod recikliranja za zmanjšanje odpadkov in izboljšanje trajnosti pri uporabi aerogelov.
Medtem ko aerogeli na splošno veljajo za varne, med ravnanjem je treba upoštevati previdnostne ukrepe, da preprečite vdihavanje prahu, ki lahko povzroči težave z dihanjem. Pri delu z aerogeli so priporočljivi ustrezni varnostni protokoli.