Розглядаються методи синтезу графену, природа надмолекулярних взаємодій, концепція аерогелів, синтез наноструктур. Порівнюються різні типи нековалентних взаємодій, які керують формуванням та функціонуванням надмолекулярних систем. Показані захоплюючі властивості та застосування аерогелей - синтетичних пористих матеріалів, що отримуються з гелей шляхом заміщення розчинника рідини газом без зміни твердої структури. Пояснено процес суперкритичного сушіння для створення аерогелей, характеристики аерогелей як пористість, фрактальність, теплопровідність та електропровідність. Демонструється, як оптичне ближнє поле можна використати для синтезу різних наноструктур з контрольованою формою та розміром. Описано нанорозмірний паладієвий каталізатор крос-куплінгових реакцій. Наведено приклади поверхневих реакцій.
Методами дослідження є XRD, SEM, TEM, атомна силова мікроскопія та тунельна мікроскопія.