Aerogele sind eine faszinierende Klasse von hochporösen Festkörpern, die durch ihren extrem niedrigen Dichte und ihre hohe spezifische Oberfläche gekennzeichnet sind. Diese besonderen Materialien bestehen hauptsächlich aus Luft (bis zu 99,8% des Volumens), eingebettet in eine gitterartige Struktur aus Siliziumdioxid oder anderen Substanzen wie Kohlenstoff. Durch ihre einzigartige Zusammensetzung bieten Aerogele bemerkenswerte physikalische Eigenschaften wie ausgezeichnete Wärmeisolierung, geringe Dichte und hohe mechanische Festigkeit.

Aerogele werden üblicherweise durch einen Prozess namens Sol-Gel-Technik hergestellt, bei dem ein Gel entsteht, das anschließend in einem überkritischen Trocknungsverfahren getrocknet wird, um den Kapillarkräften vorzubeugen, die beim normalen Trocknen zu Schrumpfungen und Rissen führen könnten. Dieser Prozess ermöglicht die Erhaltung der mikroporösen Struktur des Gels.

Kieselsäureaerogele und Kohlenstoffaerogele sind zwei besonders wichtige Untertypen von Aerogelen. Kieselsäureaerogele haben hervorragende Isoliereigenschaften und werden in Anwendungen wie Hochleistungsthermoisolierung und Schalldämmung eingesetzt. Kohlenstoffaerogele hingegen zeichnen sich durch ihre elektrische Leitfähigkeit und ihre Verwendung in elektrochemischen Anwendungen aus, wie z.B. in der Superkondensatortechnologie.

Die Anwendungen von Aerogelen sind vielfältig und reichen von der Raumfahrttechnik bis hin zu alltäglichen Konsumgütern. Ihre Fähigkeit, als hervorragende Isolatoren zu agieren und gleichzeitig sehr leicht zu sein, macht sie ideal für Einsatzbereiche, die Gewichtseinsparungs- und Isolationsanforderungen erfordern. Zudem wird intensiv an der Weiterentwicklung dieser Materialien geforscht, um neue Anwendungsfelder zu erschließen und bestehende Anwendungen zu optimieren.