I solidi più diffusi sono gli aerogel, creati sottoponendo un gel convenzionale ad essiccazione supercritica. L’essiccazione supercritica consente di estrarre il liquido dal gel senza far collassare la matrice del gel per azione capillare. L’essiccazione supercritica richiede una temperatura elevata (705 °F, 374 °C) e una pressione (219 atmosfere). Costringe il liquido a entrare in uno stato indistinguibile da un gas o da un liquido (un liquido supercritico), quindi lo riscalda e lo fa trasformare in un gas. L’azione capillare è impedita evitando una transizione diretta liquido-gas, come nell’evaporazione. L’aerogel è stato inventato da Steven Kistler nel 1931, presumibilmente come parte di una scommessa con il suo amico per vedere chi poteva estrarre il liquido dalla marmellata pur conservandone il volume.
Gli aerogel sono un materiale straordinario. Soprannominato “fumo congelato” per il suo aspetto, l’aerogel è estremamente diffuso, composto al 99.8% di aria. La sua densità è di soli 3 milligrammi per centimetro cubo (3 kg per metro cubo), lo 0.3% della densità dell’acqua. L’aerogel è 3780 volte più diffuso del piombo. L’aerogel di silicio è presente in un incredibile 15 voci nel Guinness dei primati, tra cui il solido più diffuso e il miglior isolante termico. Aerogel è stato recentemente utilizzato dalla NASA in una missione della sonda Stardust per catturare piccoli pezzi della cometa Wild 2.
Nonostante la sua bassa densità, l’aerogel può essere facilmente maneggiato. Pieno di fori da 100 nanometri, ha un’enorme superficie, che lo rende ideale per i supercondensatori. L’aerogel è un isolante termico così fantastico che un sottile strato di esso può proteggere i fiammiferi dall’accensione di una fiamma ossidrica. Le sue elevate capacità di isolamento lo hanno portato a essere proposto per l’uso in tute spaziali e per armature militari.
L’aerogel può essere prodotto utilizzando una varietà di materiali di partenza, tra cui silicio, allumina, cromo, ossido di stagno e, più recentemente, carbonio. Usando i nanotubi di carbonio, gli scienziati dei materiali hanno creato un aerogel chiamato nanoschiuma di carbonio, che ha solo l’1% della densità degli aerogel prodotti in precedenza, con solo poche volte la densità dell’aria. La nanoschiuma di carbonio è davvero il solido più diffuso.