氣石墨（Aerographite）是一種合成泡沫材料，由管狀碳的多孔互連網絡組成，它的密度只有180g/m3，只有空氣密度的1/7，是迄今為止最輕的結構材料之一。它是由德國基爾大學和漢堡工業大學的研究團隊聯合開發的，並於2012年6月在科學期刊上首次報道。
氣石墨（Aerographite）的密度只有空氣的七分之一
結構與效能
氣石墨由無縫互連的碳管網絡組成，碳管的直徑為微米級，壁厚約為15nm。由於相對較低的曲率和較大的壁厚，這些壁不同於碳納米管的類石墨烯殼，並且在性質上類似於玻璃碳。這些壁通常是不連續的，並包含褶皺區域，可提高氣石墨的彈性效能。
由於其互連的管狀網絡結構，氣石墨比其他碳泡沫以及二氧化矽氣凝膠擁有更強的抗拉力。它能承受廣泛的彈性變形並具有非常低的帕松比。3毫米高的氣石墨樣品被壓縮至0.1毫米後可以完全恢復形狀。
氣石墨（Aerographite）的微觀結構
其極限拉伸強度取決於材料密度，在8.5mg/cm3時約為160kPa，在0.18mg/cm3時約為1kPa；相比之下，最強的二氧化矽氣凝膠在100mg/cm3下的UTS為16kPa。楊氏模量約為0.2mg/cm3拉伸時為15kPa，但壓縮時低得多，從0.2mg/cm3時的1kPa增加到15mg/cm3時的7kPa。
氣石墨具有超疏水性，因此其厘米大小的樣品可以排斥水；它們對靜電效應也相當敏感，並會自發地跳到帶電物體上。
氣石墨中的碳鍵具有sp2特征。在外部壓縮時，電導率隨著材料密度的增加，從0.18mg/cm3時的約0.2S/m增加到0.2mg/cm3時的0.8S/m。較致密的材料的電導率較高，在50mg/cm3時為37S/m。
合成方法
氣石墨是使用ZnO樣版透過化學氣相沈積法生產的。該樣版由微米厚的棒組成，通常呈多足形狀，可以透過混合相當數量的鋅和聚乙烯醇縮丁醛粉末並將混合物在900°C下加熱來合成。氣石墨的合成在約760°C的氬氣流下進行，並向其中註入甲苯蒸氣作為碳源。在ZnO上沈積一層薄薄的（約15nm）不連續碳層，然後透過向反應室中添加氫氣將其蝕刻掉。因此，剩余的碳網絡緊密地遵循原始ZnO樣版的形態。特別是，氣石墨網絡的節點源自氧化鋅多腳的關節。
氣石墨（Aerographite）的微觀結構
套用價值
氣石墨電極已在雙電層電容器（EDLC，也稱為超級電容器）中進行了測試，並經受住了與載入-解除安裝迴圈和電解質結晶（溶劑蒸發時發生）相關的機械沖擊。它們的比能量為1.25Wh/kg，與碳納米管電極的比能量(~2.3Wh/kg)相當。
由於氣石墨既黑又輕，因此可以用來做太陽帆材料。模擬表明，質素在一千克的氣石墨太陽帆小型探測器，能夠在26天內從地球飛到火星。
此外，如果在距離太陽700萬公裏的地方（相當於帕克太陽探測器到太陽的最近距離）釋放1微米的氣石墨粒子，那麽太陽風能夠將這些粒子加速到2%的光速，也就是6000公裏/秒。
