Aerogel adalah bahan canggih yang memegang 15 entri dalam Guinness Book of Records untuk sifat-sifat seperti padatan dengan kepadatan terendah dan isolator terbaik. Ini adalah zat berbasis silika, terdiri dari jaringan dendritik longgar dari atom silikon. Aerogel dibuat dengan mengeluarkan cairan, biasanya etanol, dari alkogel silika dengan hati-hati, menggantikannya dengan udara, yang membentuk 99.8% dari produk akhir. Beberapa aerogel memiliki kepadatan serendah 001 gram per sentimeter kubik (0005 ons per inci kubik).
Sensasi taktil aerogel seperti busa plastik keras. Penampilan fisiknya semi-transparan seperti kabut yang mengeras, membuatnya mendapat julukan “asap beku.” Aerogel mudah pecah, membuatnya tidak cocok sebagai isolator yang berdiri sendiri untuk jendela, tetapi dapat menopang hingga 2000 kali beratnya sendiri. Ini sangat mahal karena bahan kimia dan proses yang mendasari pembuatannya, menelan biaya sebanyak $300 per inci kubik (2.54 sentimeter kubik), meskipun harganya turun. Varietas aerogel yang berbeda ada, dengan warna dan kekuatan yang sedikit berbeda, berdasarkan variasi dalam proses pembuatannya.
Aerogel diciptakan oleh Steven Kistler pada tahun 1931, tetapi penerapannya baru disadari pada tahun enam puluhan dan tujuh puluhan. Tahun 1980-an melihat kebangkitan di bidang aerogel, dengan lembaga terkemuka seperti NASA dan Berkeley Labs bekerja pada penelitian di lapangan. Mereka telah dianggap sebagai pengganti busa poliuretan di lemari es, dan sebagai isolator untuk jendela. Aerogel telah digunakan dalam misi luar angkasa NASA untuk menangkap partikel mikrometeorit untuk dipelajari tanpa merusak strukturnya.
Aerogel diproduksi dengan melepaskan semua air dari koloid silika gel tanpa mengganggu struktur keseluruhannya. Ketika gel mati di bawah suhu dan tekanan normal, tegangan permukaan di pori-pori kecil gel menyebabkan struktur menyempit dan menyusut menjadi sekitar 10 kali volume aslinya. Dalam pembuatan aerogel, gel ditempatkan dalam wadah dengan panas tinggi (280 ° C atau 536 ° F) dan tekanan (1800 pon per inci persegi, atau 1241 Newton per sentimeter persegi). Hal ini menyebabkan cairan di dalam gel menjadi superkritis, memungkinkan transisi fase dari cair ke gas tanpa disertai penyusutan yang menyebabkan struktur gel halus runtuh. Proses ini dikenal sebagai pengeringan superkritis. Pada awalnya proses tersebut membutuhkan waktu berhari-hari untuk membuat aerogel, tetapi perbaikan telah mempersingkat waktu pengeringan menjadi beberapa jam. Prosesnya masih membutuhkan energi, yang menyebabkan tingginya biaya aerogel.
Aerogel benar-benar memenuhi syarat sebagai “materi zaman ruang angkasa”, susunan materi yang maju tanpa analog di alam. Suatu hari nanti dapat digunakan dalam berbagai aplikasi mulai dari isolasi untuk perumahan hingga bentuk karya seni baru. Banyak peneliti muda berfokus pada bahan tersebut, mencampurkan aerogel dengan aditif seperti karbon untuk meningkatkan sifat isolasinya, atau bekerja untuk meminimalkan ukuran pori untuk membuat aerogel setransparan mungkin. Ada banyak arah untuk penelitian masa depan dan banyak aplikasi potensial jika penelitian ini membuahkan hasil.