L'aerogel è una sostanza allo stato solido sintetica traslucida con densità estremamente bassa ed eccellenti proprietà di isolamento termico. Conosciuto anche come "fumo congelato", l'aerogel nella sua forma solida ha una consistenza simile a quella del polistirene espanso.
Gli aerogel sono i materiali solidi più leggeri esistenti: un blocco a misura di uomo (6 'x 2.5' x2.5 ') della sostanza pesa meno di una libbra. Tuttavia, se distribuito uniformemente, quel blocco da una libbra a misura di uomo potrebbe sostenere il peso di un'auto subcompatta (circa 1,000 libbre).
L'aerogel contiene circa il 99.8% di aria in volume. Non conduce bene l'energia termica, è quasi totalmente opaco ai raggi infrarossi (IR) e impedisce la convezione termica impedendo il flusso d'aria. A causa di queste proprietà, alcuni ingegneri e scienziati ritengono che l'aerogel alla fine diventerà prevalente nella produzione di edifici efficienti dal punto di vista energetico da utilizzare in regioni in cui si verificano spesso temperature estreme.
I due tipi più comuni di aerogel derivano dal silicio e dal carbonio. Gli aerogel vengono creati sostituendo il contenuto liquido del gel con aria o un gas di qualche tipo. Il trattamento termico aiuta a stabilizzare la struttura e prevenire il restringimento. L'aerogel di silice è un buon isolante elettrico oltre che un isolante termico. L'aerogel di carbonio ha una bassa densità simile e un'eccellente stabilità della temperatura. Alcune forme di aerogel di carbonio sono conduttori elettrici ragionevolmente buoni. L'aerogel di carbonio è disponibile come carta solida, in polvere o composita.
L'aerogel è stato utilizzato come materiale isolante nel Mars Rover. Altri usi attuali o potenziali degli aerogel includono:
- tamponi isolanti per proteggere gli utenti dal calore dei computer portatili
- finestre termoisolanti
- carteggiare con microchip altri componenti dove sono richiesti materiali isolanti con bassa costante dielettrica s
- pigmenti per inchiostri per stampanti
- un componente del dentifricio
- intercettazione e rilevamento di alcune particelle subatomiche e cosmiche ad alta velocità
- come agente per la rimozione di metalli tossici dall'acqua
- armatura a prova di proiettile
- in sostituzione della carta nei coni degli altoparlanti
- rivestimenti antiriflesso
- fibre leggere e compositi
- elettrodi di carbonio supercondensatori.