Ny frossen røg kan forbedre robotkirurgi, energilagring

Et svampet stof, der kan forveksles med emballagemateriale, har den nanoteknologiske verden svirret.

University of Central Florida Lektor Lei Zhai og postdoc Jianhua Zou har konstrueret verdens letteste kulstofmateriale på en sådan måde, at det kunne bruges til at påvise forurenende stoffer og giftige stoffer, forbedre robotkirurgiske teknikker og lagre energi mere effektivt.

Det nye materiale tilhører familien af ​​det letteste faststof, også kendt under sit tekniske navn aerogel eller dets almindelige kaldenavn "frossen røg".

Zhais team arbejdede med UCF-professorerne Saiful Khondaker, Sudipta Seal og Quanfang Chen for at skabe multiwalled carbon nano tubes (MWCNT) aerogel. Carbon nanorør er så små, at tusindvis passer på en enkelt hårstrå. Og ved at bruge nanorørene i stedet for silica (vigtigt materiale i sand), grundlaget for traditionel aerogel, øger materialernes praktiske anvendelse.

For første gang, selv den mindste trykændring kan registreres og spores. Strimler af MWCNT aerogel kunne bruges i robotfingre og hænder for at gøre dem super følsomme og give dem mulighed for at skelne mellem at holde en motorsav eller en skalpel - en sondring, der er nødvendig for brug i kirurgi.

Fordi nanorørene har et stort overfladeareal, store mængder energi kan lagres i aerogelen, øge kapaciteten af ​​lithiumbatterier eller superkondensatorer, der bruges til at lagre energi genereret fra vedvarende ressourcer såsom vind og sol.

Kombination af det større overfladeareal og forbedret elektrisk ledningsevne er også vigtigt i udviklingen af ​​sensorer, der kan detektere toksiner, der er i stand til at invadere føde- eller vandforsyningen. Og den samme teknik kan bruges til at udvikle udstyr, der er i stand til at detektere selv spormængder af sprængstof.

"Dette har mange potentielle anvendelser og kunne virkelig åbne op for nye områder at udforske, som vi ikke engang har forestillet os endnu, " sagde Zhai.

En rapport, der beskriver Zhais arbejde, vises i journalen ACS Nano .