De mest diffusa fasta ämnena är aerogelerna, skapade genom att utsätta en konventionell gel för superkritisk torkning. Superkritisk torkning gör att vätskan kan extraheras från gelén utan att kollapsa gelens matris på grund av kapillärverkan. Superkritisk torkning kräver en hög temperatur (705 °F, 374 °C) och tryck (219 atmosfärer). Det tvingar vätskan att gå in i ett tillstånd som inte kan skiljas från en gas eller vätska (en superkritisk vätska), sedan värmer den upp och får den att omvandlas till en gas. Kapillärverkan förhindras genom att undvika en direkt vätske-till-gas-övergång, som vid avdunstning. Aerogel uppfanns av Steven Kistler 1931, enligt uppgift som en del av en satsning med sin vän för att se vem som kunde extrahera vätskan från sylt samtidigt som dess volym bevarades.
Aerogels är ett anmärkningsvärt material. Smeknamnet ”frusen rök” för sitt utseende är aerogel extremt diffus, gjord av 99.8% luft. Dess densitet är bara 3 milligram per kubikcentimeter (3 kg per kubikmeter), 0.3% vattentätheten. Aerogel är 3780 gånger mer diffus än bly. Silicon aerogel finns med i otroliga 15 poster i Guinness Book of Records, inklusive den mest diffusa solida och bästa värmeisolatorn. Aerogel användes nyligen av NASA på ett uppdrag av sonden Stardust för att fånga små bitar av kometen Wild 2.
Trots sin låga densitet kan aerogel lätt hanteras. Den är full av 100 nanometer hål och har en enorm yta, vilket gör den idealisk för superkondensatorer. Aerogel är en så fantastisk värmeisolator att ett tunt lager av den kan skydda tändstickor från att antändas av en blåslampa. Dess höga isoleringsförmåga har gjort att den har föreslagits för användning i rymddräkter och för militär rustning.
Aerogel kan tillverkas med en mängd olika utgångsmaterial, inklusive kisel, aluminiumoxid, kromoxid, tennoxid och på senare tid kol. Med hjälp av kolnanorör har materialforskare skapat en aerogel som kallas kolnanoskum, som bara har 1 % densiteten av tidigare producerade aerogeler, med bara ett fåtal gånger luftens densitet. Kolnanoskum är verkligen det mest diffusa fasta ämnet.