气凝胶又称干凝胶，即除去凝胶中的溶剂后保留的完整干骨架。气凝胶具有多孔结构、密度低、孔隙率高、比表面积大等特点，可广泛使用于航天探测、吸波材料、环境保护、高效催化、超级电容器等多个领域。一般密度低于10 mg/cm³的气凝胶称为超轻材料。从1931年以来，经过无数科学家的努力，气凝胶成分和性能都在不断的改进，用途也越来越广泛。但是制备的方法主要集中于溶胶-凝胶法和模板导向法。溶胶凝胶法可能实现批量合成，但可控性差，所获得的产品密度也较大。相反，模板导向法可以获得结构有序的超轻材料，如美国科学家在2011年制备出了密度为0.9mg/cm³，比空气密度(1mg/cm³)还低的超轻镍泡沫材料(Science 2011, 334, 962)，曾引起很大轰动；但是由于受到模板自身的精细结构和尺寸的限制，难以大量制备。

最近高分子系高超课题组发展了无模板的冷冻干燥法成功制备出超轻气凝胶，文章在线发表在先进材料上 (Adv. Mater., 2013, DOI: 10.1002/adma.201204576)。他们受到体育馆等大型建筑结构的启示，以二维纳米材料石墨烯为壁、一维纳米材料碳纳米管为骨，协同组装成了纯碳气凝胶。气凝胶的密度可很容易地进行调节，最低可达到0.16mg/cm³，且可大量制备(如1000 cm³)。该材料具有无温度依赖的超弹性，当压缩80%后仍可弹回，对有机溶剂具有超快、超高吸附力，依据不同的溶剂密度可达到215-913 倍，为已报道的最高吸油力，且可循环使用。文章发表后，Nature (2013, 494, 404)在其Research Highlights 中以”Solid carbon, springy and light”为题对该工作给予了配图评论.