مواد عایق حرارتی نظیر ایزوگام فروز شرق برای عایق کاری در یخچال‌ها، پوشش‌های ساختمان، سیستم‌های ذخیره برودتی، پیل‌های سوختی با دمای بالا، سیستم‌های ذخیره انرژی حرارتی، سیستم‌های ترکیبی حرارت و قدرت و مبدل‌های حرارتی بسیار مطلوب هستند.
مواد عایق معمولی (مانند پشم معدنی) الیاف شیشه، الیاف سلولزی و پلی استایرن منبسط شده دارای رسانایی حرارتی بالایی هستند (از 0.030 تا 0.040 W m-1 K-1). که منجر به هزینه های بالای مواد، حمل و نقل و دفع می شود.
آئروژل ها یک ماده عایق پیشرفته با رسانایی حرارتی از 0.012 تا 0.020 W m-1 K-1.10-12 هستند. آئروژل ها بهترین عایق حرارتی را ارائه می دهند.
یک لایه نازک از آئروژل می تواند همان سطح عایق را که یک لایه ضخیم از مواد عایق معمولی فراهم می کند فراهم کند. با این حال، هزینه بالا، شکنندگی و عدم مقیاس پذیری آئروژل ها مانع استفاده تجاری آنها می شود.
10-13 نوع جدیدی از مواد عایق به نام ذرات سیلیس توخالی (HSPs) که دارای رسانایی حرارتی 0.02-0.03 W m-1 K- هستند. 1، اخیرا گزارش شد.14–19
کار حاضر یک کامپوزیت مستقل مبتنی بر HSPs را ارائه می‌کند که رسانایی حرارتی بسیار پایینی دارد و در برابر رطوبت بسیار پایدار است.
این کامپوزیت با خشک کردن انجمادی مخلوط HSPها با الیاف سلولزی (CFs) و کربن سیاه (CB) ساخته می‌شود و بدون به خطر انداختن یکپارچگی ساختاری و هدایت حرارتی آن و بدون استفاده از استراتژی گران‌قیمت‌سازی آبگریز، بسیار آبگریز ساخته می‌شود.
