แอโรกราไฟต์เป็นโฟมสังเคราะห์ที่ประกอบด้วยโครงข่ายคาร์บอนทรงท่อที่เชื่อมต่อกันอย่างมีรูพรุน ด้วยความหนาแน่น 180 กรัม/ลบ.ม. ^{ทำให้}เป็นหนึ่งในวัสดุโครงสร้างที่เบาที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา วัสดุนี้ได้รับการพัฒนาร่วมกันโดยทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยคีลและมหาวิทยาลัยเทคนิคฮัมบูร์กในประเทศเยอรมนี และได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์เป็นครั้งแรกในเดือนมิถุนายน 2555

แอโรกราไฟต์เป็นวัสดุสีดำที่ตั้งได้เอง สามารถผลิตได้ในรูปทรงต่างๆ โดยมีปริมาตรมากถึงหลายลูกบาศก์เซนติเมตร ประกอบด้วยโครงข่ายท่อคาร์บอนที่เชื่อมต่อกันอย่างไร้รอยต่อ มีเส้นผ่านศูนย์กลางระดับไมครอน และความหนาของผนังประมาณ 15  นาโนเมตรเนื่องจากความโค้งที่ค่อนข้างต่ำและความหนาของผนังที่มากกว่า ผนังเหล่านี้จึงแตกต่างจาก เปลือกคล้าย กราฟีนของท่อนาโนคาร์บอนและมี คุณสมบัติคล้าย ^กับคาร์บอนแก้วผนังเหล่านี้มักไม่ต่อเนื่องและมีบริเวณที่เป็นรอยย่น ซึ่งช่วยเพิ่มคุณสมบัติความยืดหยุ่นของแอโรกราไฟต์ พันธะคาร์บอนในแอโรกราไฟต์มี ลักษณะ sp²ซึ่งได้รับการยืนยันโดยสเปกโทรสโกปีการสูญเสียพลังงานอิเล็กตรอนและ การวัดค่า การนำไฟฟ้าเมื่อถูกบีบอัดจากภายนอก ค่าการนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นพร้อมกับความหนาแน่นของวัสดุ จากประมาณ 0.2 S/m ที่ 0.18 mg/cm³ ^เป็น 0.8 S/m ที่ 0.2 mg/cm³ ^ค่า การนำไฟฟ้าจะสูงขึ้นสำหรับวัสดุที่มีความหนาแน่นสูงกว่า คือ37 S/m ที่ 50 mg/ ^{cm³ [ 1 ]}

เนื่องจากโครงสร้างเครือข่ายท่อที่เชื่อมต่อกัน แอโรกราไฟต์จึงทนต่อแรงดึงได้ดีกว่าโฟมคาร์บอนชนิดอื่น ๆ รวมถึงแอโรเจลซิลิกา ด้วย มันทนต่อการเสียรูปยืดหยุ่น ได้มาก และมีอัตราส่วนปัวซอง ต่ำมาก ตัวอย่างที่มีความสูง 3 มม. สามารถคืนรูปได้สมบูรณ์หลังจากถูกบีบอัดจนเหลือ 0.1 มม. ความแข็งแรงดึงสูงสุด (UTS) ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของวัสดุและอยู่ที่ประมาณ 160 kPa ที่ 8.5 mg/cm³ ^และ 1 kPa ที่ 0.18 mg/cm³ ^{เมื่อ}เปรียบเทียบกันแล้ว แอโรเจลซิลิกาที่แข็งแรงที่สุดมี UTS 16 kPa ที่ 100 mg/cm³ ^โมดูลัสของยังอยู่ที่ประมาณ 15 kPa ที่ 0.2 mg/cm³ ^ในสภาวะดึง แต่จะต่ำกว่ามากในสภาวะบีบอัด โดยเพิ่มขึ้นจาก 1 kPa ที่ 0.2 mg/cm³ ^เป็น 7 kPa ที่ 15 mg/ ^{cm³ [ 1 ]}ความหนาแน่นที่ผู้เขียนระบุไว้นั้นอิงตามการวัดมวลและการกำหนดปริมาตรภายนอกของโฟมสังเคราะห์ ซึ่งโดยปกติจะดำเนินการกับโครงสร้างอื่นๆ ด้วย

แอโรกราไฟต์มีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำอย่างยิ่ง ดังนั้นตัวอย่างขนาดเซนติเมตรจึงขับไล่น้ำ นอกจากนี้ยังไวต่อผลกระทบทางไฟฟ้าสถิตและกระโดดไปยังวัตถุที่มีประจุโดยอัตโนมัติ^{[ 1 ]}

ลักษณะทั่วไปของการสังเคราะห์: ด้วยกระบวนการ ตกตะกอนไอสารเคมี (CVD) ของแอโรกราไฟต์ ทำให้ในปี 2012 พบว่าโลหะออกไซด์เป็นแม่แบบที่เหมาะสมสำหรับการตกตะกอนโครงสร้างกราไฟต์ แม่แบบเหล่านี้สามารถกำจัดออกได้ในสถานที่ กลไกพื้นฐานคือการลดโลหะออกไซด์ให้เป็นส่วนประกอบที่เป็นโลหะ การเกิดนิวเคลียสของคาร์บอนในและบนโลหะ และการระเหยของส่วนประกอบโลหะไปพร้อมกัน ข้อกำหนดสำหรับโลหะออกไซด์ ได้แก่พลังงานกระตุ้น ต่ำ สำหรับการลดทางเคมี เฟสโลหะที่สามารถเกิดนิวเคลียสของกราไฟต์ และจุดระเหยต่ำของเฟสโลหะ (ZnO, SnO) จากมุมมองทางวิศวกรรม กระบวนการ CVD ที่พัฒนาขึ้นทำให้สามารถใช้การประมวลผลผงเซรามิก (การใช้อนุภาคที่กำหนดเองและสะพานการเผาผนึก) สำหรับการสร้างแม่แบบสำหรับคาร์บอน 3 มิติผ่าน CVD ข้อได้เปรียบที่สำคัญเมื่อเทียบกับแม่แบบโลหะที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ความหลากหลายของรูปร่างอนุภาค การสร้างสะพานการเผาผนึก และการกำจัดออกโดยไม่ต้องใช้กรด เดิมทีกลไก CVD ได้รับการสาธิตบนโครงข่ายกราไฟต์ตาข่ายขนาดไมโครเมตรเท่านั้น แต่หลังจากปี 2014 นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ได้นำกลไกนี้มาใช้เพื่อสร้างโครงสร้างคาร์บอนขนาดนาโนเมตร^{[ 2 ] [ 3 ]}รายละเอียดเฉพาะสำหรับเอกสารอ้างอิง: ^{[ 1 ]} แอโรกราไฟต์ผลิตโดยการตกตะกอนไอสารเคมีโดยใช้ แม่แบบ ZnOแม่แบบประกอบด้วยแท่งหนาไมครอน มักมีรูปร่างเป็นหลายขา ซึ่งสามารถสังเคราะห์ได้โดยการผสมผง Zn และโพลีไวนิลบิวทิรัล ในปริมาณที่เทียบเท่ากัน แล้วให้ความร้อนส่วนผสมที่อุณหภูมิ 900 °C การสังเคราะห์แอโรกราไฟต์ดำเนินการที่อุณหภูมิประมาณ 760 °C ภายใต้การไหลของก๊าซอาร์กอน โดย ฉีดไอระเหย ของโทลูอีนเข้าไปเป็นแหล่งคาร์บอน ชั้นคาร์บอนบางๆ (~15 นาโนเมตร) ที่ไม่ต่อเนื่องจะถูกตกตะกอนบน ZnO จากนั้นจะถูกกัดกร่อนออกโดยการเติมก๊าซไฮโดรเจนเข้าไปในห้องปฏิกิริยา ดังนั้นโครงข่ายคาร์บอนที่เหลืออยู่จึงมีลักษณะใกล้เคียงกับแม่แบบ ZnO เดิม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โหนดของเครือข่ายแอโรกราไฟต์มีต้นกำเนิดมาจากข้อต่อของมัลติพอด ZnO ^{[ 1 ]}

อิเล็กโทรดแอโรกราไฟต์ได้รับการทดสอบในตัวเก็บประจุไฟฟ้าสองชั้น (EDLC หรือที่รู้จักกันในชื่อซูเปอร์คาปาซิเตอร์ ) และทนต่อแรงกระแทกทางกลที่เกี่ยวข้องกับวงจรการโหลด-การปลดโหลดและการตกผลึกของอิเล็กโทรไลต์ (ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อตัวทำละลายระเหย) พลังงานจำเพาะของอิเล็กโทรดแอโรกราไฟต์อยู่ที่ 1.25  Wh/kgซึ่งเทียบได้กับอิเล็กโทรดคาร์บอนนาโนทิวบ์ (~2.3 Wh/kg) ^{[ 1 ]}

เนื่องจากแอโรกราไฟต์มีทั้งสีดำและสีอ่อน จึงถูกเสนอให้เป็นวัสดุสำหรับใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์^{[ 4 ]}การจำลองแสดงให้เห็นว่ายานอวกาศขนาด 1 กิโลกรัมที่มีใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์แอโรกราไฟต์สามารถไปถึงดาวอังคารได้ภายใน 26 วัน^{[ 5 ]}

นอกจากนี้ ยังมีการเสนอให้ปล่อยอนุภาคขนาด 1 μm จากระดับความสูงของดวงอาทิตย์ที่ยานสำรวจดวงอาทิตย์ Parker ไปถึง ลมสุริยะจะเร่งความเร็วอนุภาคเหล่านี้ให้มากกว่า 2% ของความเร็วแสงหรือ 6000 กม./วินาที กระแสเม็ดเชื้อเพลิงที่ต่อเนื่องสามารถใช้โดย ระบบ ขับเคลื่อนแม่เหล็กพลาสมาเพื่อเร่งความเร็วของน้ำหนักบรรทุกให้ถึง 6% ของความเร็วแสง หรือ 18000 กม./วินาที^{[ 6 ]}

• แอโรเจล
• กราฟีน
• ไมโครแลตติซโลหะ

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อเกี่ยวกับแอโรกราไฟต์

• วิดีโอการทดลองไฟฟ้าสถิตของแอโรกราไฟต์บน YouTube