Графенскиот аерогел е 7,5 пати полесен од воздухот, а еден кубен метар од оваа материја тежи 160 грама. За 12 проценти е полесен од вториот најлесен материјал- аерографитот, а водата е 1.000 пати погуста од него.
Иако силиконскиот аерогел е најчесто користен и проучуван тип на аерогел, од 2013 година графенскиот аерогел го држи рекордот за најлесен материјал на Земјата. Неговото производство сега ќе биде и многу поевтино, бидејќи научниците успеале да откријат како да го прават преку 3Д печатење.
Аерогелот, кој уште се нарекува и „смрзнат дим“, всушност е гел каде течноста е заменета со воздух. Графенскиот аерогел ја има тежината и густината на гас, но е неверојатно флексибилен, може да се компримира и да биде одличен проводник и апсорбент.
Заради неговите необични и уникатни својства, научниците ја истражуваат можноста за негова употреба во речиси сѐ- од невидливи наметки, до чистење на животната околина. Сега, научниците од Државниот Универзитет во Њуjорк и Државниот Универзитет Канзас, успеале да го продуцираат со помош на техниката на 3Д печатење.
Графенот претставува дво-димензионална јаглеродна структура со дебелина од еден атом. Заради самата структура на материјалот, која всушност му ги дава овие својства, многу е тешко тој да се произведува преку техниката на 3Д печатење.
Обично, кај 3Д печатениот аерогел основниот материјал се меша со друга состојка – некој полимер за да може да биде истиснат преку печатачот. Кога структурата е готова, полимерот се отстранува преку хемиски процес. Кај графенскиот аерогел ваквата постапка би ја уништила неговата деликатна структура.
Истражувачите успеале да го надминат овој проблем користејќи графен оксид – форма на графен со уште еден атом од кислород. Тие го помешале графен оксидот со вода и во слоеви го поставиле на површина оладена на температура од -25 °C. Со ова, секој слој моментално замрзнува, што овозможува непрекината структура од аерогел, со мраз како поддршка. Кога процесот е завршен, конструкцијата од мраз се отстранува со помош на течен азот, што овозможува микроструктурата да остане неоштетена. Материјалот потоа се загрева за да се отстранат кислородните атоми, при што останува само графенот во аерогелот. Добиениот материјал има густина што се движи помеѓу 0,5 и 10 килограми на кубен метар. Најлесниот аерогел што досега е произведен има 0,16 кг. на кубен метар (во споредба со водата со 1.000 кг. на кубен метар)
Целиот процес може да се види подолу
Техниката е опишана во списанието „Small“.
