Een sponsachtige substantie die kan worden aangezien voor verpakkingsmateriaal, doet de wereld van de nanotechnologie bruisen.

Universitair hoofddocent Lei Zhai van de University of Central Florida en postdoctoraal medewerker Jianhua Zou hebben 's werelds lichtste koolstofmateriaal zodanig ontwikkeld dat het kan worden gebruikt om verontreinigende stoffen en giftige stoffen op te sporen, robotchirurgietechnieken verbeteren en energie efficiënter opslaan.

Het nieuwe materiaal behoort tot de familie van de lichtste vaste stof, ook bekend onder de technische naam aerogel of de algemene bijnaam 'bevroren rook'.

Zhai's team werkte samen met UCF-professoren Saiful Khondaker, Sudipta Seal en Quanfang Chen om meerwandige koolstofnanobuisjes (MWCNT) aerogel te maken. Koolstofnanobuisjes zijn zo klein dat er duizenden op een enkele streng mensenhaar passen. En door de nanobuisjes te gebruiken in plaats van silica (belangrijkste stof in zand), de basis voor traditionele aerogel, verhoogt het praktische gebruik van de materialen.

Voor de eerste keer, zelfs de kleinste drukverandering kan worden gedetecteerd en gevolgd. Stroken MWCNT-aerogel kunnen worden gebruikt in robotvingers en -handen om ze supergevoelig te maken en ze het vermogen te geven om onderscheid te maken tussen het vasthouden van een elektrische zaag of een scalpel - een onderscheid dat nodig is voor gebruik bij chirurgie.

Omdat de nanobuisjes een groot oppervlak hebben, grote hoeveelheden energie kunnen worden opgeslagen in de aerogel, het vergroten van de capaciteit van lithiumbatterijen of supercondensatoren die worden gebruikt om energie op te slaan die is opgewekt uit hernieuwbare bronnen zoals wind en zon.

De combinatie van het grotere oppervlak en verbeterde elektrische geleidbaarheid is ook belangrijk bij het ontwikkelen van sensoren die gifstoffen kunnen detecteren die de voedsel- of watervoorziening kunnen binnendringen. En dezelfde techniek kan worden gebruikt om apparatuur te ontwikkelen die zelfs sporen van explosieven kan detecteren.

"Dit heeft veel potentiële toepassingen en zou echt nieuwe gebieden kunnen openen om te verkennen die we ons nog niet eens hebben voorgesteld, ' zei Zhai.

Een rapport met details over Zhai's werk verschijnt in het tijdschrift ACS Nano .