Las membranas empleadas en la separación de gases tienen poros cuyos diámetros varían entre 0.2 y 2.0 nm. La separación de gases ocurre cuando una mezcla (gases A y B) se hace fluir a través de una membrana. La membrana es atravesada por el gas A, el cual forma la corriente permeante. El gas B no atraviesa la membrana y forma parte de la corriente llamada no permeante. Se pretende desarrollar membranas híbridas obtenidas a partir de sono-aerogeles secados mediante un proceso supercrítico, estos materiales deberán tener una superficie porosa cuyas características químicas sean útiles para la separación de gases, mediante mecanismos tales como: Difusión Knudsen, Difusión en la superficie y Tamizado molecular. Las membranas híbridas combinarán las ventajas de estabilidad térmica, química y mecánica. Como técnica novedosa se utiliza la aplicación de ultrasonidos de alta potencia a los precursores en el estado líquido. Esta modificación del proceso da lugar a materiales con nuevas propiedades, conocidos como sonogeles. La ausencia de disolvente adicional y, sobre todo, los efectos de cavitación acústica crea un entorno único para las reacciones sol-gel que dan características muy particulares a los geles resultantes, como son: alta densidad, fina textura y estructura homogénea. Estas propiedades determinan la evolución de los sonogeles en el procesado subsiguiente y la estructura del material final. Uno de los principales problemas que presentan actualmente las membranas son las fracturas que sufren durante el secado, debida a las fuerzas capilares asociadas con la interfaz gas-líquido. Se produce la fractura cuando la diferencia de tensión es mayor que la de fractura del material. La forma más eficaz de neutralizar los efectos indeseados de la tensión superficial es suprimir la interfaz líquido-vapor. Para ello se tratará al sistema soporte-membrana, obtenido a partir de sonogeles. en una autoclave en condiciones supercríticas de presión y temperatura para el disolvente, cuidando de que el camino del tratamiento térmico no cruce la curva de equilibrio líquido-vapor. Con esta técnica se producirán membranas híbridas a partir de aerogeles, así llamados por ser aire su fase fluida.

El desarrollo de membranas inorgánicas por métodos tradicionales ha sido frenado por problemas prácticos tales como la baja resistencia a la fractura y complicados procesos de preparación. Existen varios grupos de investigación de diferentes países, dedicados al desarrollo de membranas cerámicas, empleando la técnica sol-gel, sin embargo: 1) La mayoría de los investigadores preparan las membranas a partir de partículas cerámicas, basados en el hecho de que partiendo de partículas aglomeradas es posible obtener membranas con poros pequeños. Si se emplean precursores poliméricos, explotando el grado de agregación molecular para controlar el tamaño de poro de las membranas, se evitarán los problemas de fractura, generalmente asociados con la deposición de partículas. 2) Mientras que la mayoría de los investigadores están preparando membranas cristalinas, las membranas que se pretende preparar son amorfas. De ésta manera, el tamaño de poro no está asociado al tamaño de los cristales, evitando así alterar el tamaño cuando ocurre el crecimiento de grano o las transformaciones de fases que dominan las microestructuras de los materiales cristalinos. 3) En el estado amorfo es posible alterar continuamente la composición de las membranas para modificar el comportamiento de adsorción-difusión en la superficie. La preparación de materiales cerámicos a partir de precursores oligoméricos o moleculares mediante el proceso sol-gel, representa el recurso de mayor potencial para obtener los pequeños tamaños de poro requeridos en la separación de gases.