想象一下，你插在墻上的一個(gè)盒子可以清潔你的有毒空氣并支付現(xiàn)金。

這本質(zhì)上是范德比爾特大學(xué)研究人員在發(fā)現(xiàn)將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有史以來最有價(jià)值的材料 - 小直徑碳納米管的藍(lán)圖之后所制作的。

碳納米管是超級(jí)材料，可以比鋼更強(qiáng)，比銅更具導(dǎo)電性。它們不適用于從電池到輪胎的各種應(yīng)用，因?yàn)檫@些驚人的性能只出現(xiàn)在最小的納米管中，這種納米管非常昂貴。Vanderbilt團(tuán)隊(duì)不僅表明他們可以用從空氣中吸入的二氧化碳制造這些材料，而且如何以比其他任何方法便宜得多的方式做到這一點(diǎn)。

這些材料，機(jī)械工程助理教授Cary Pint稱之為“黑金”，可以引導(dǎo)談話從排放的負(fù)面影響轉(zhuǎn)向我們?nèi)绾卧谖磥淼募夹g(shù)中使用它們。

“我們所做的最激動(dòng)人心的事情之一就是利用電化學(xué)技術(shù)將二氧化碳分解成碳和氧的元素成分，并以納米精度將這些碳原子縫合在一起形成新的物質(zhì)形態(tài)，”Pint說。“這為能夠用碳納米管生成真正有價(jià)值的產(chǎn)品打開了大門。

“這些可以徹底改變世界。”

在今天發(fā)表于ACS應(yīng)用材料與接口的報(bào)告中，Pint，跨學(xué)科材料科學(xué)博士。學(xué)生安娜道格拉斯和他們的團(tuán)隊(duì)描述了如何從不銹鋼表面涂層生產(chǎn)出比人類頭發(fā)小10,000倍的微小納米粒子。關(guān)鍵是讓它們足夠小，才有價(jià)值。

“市場(chǎng)上最便宜的碳納米管成本約為每公斤100-200美元，”道格拉斯說。“我們的研究進(jìn)展證明了合成碳納米管的途徑比這些材料更好，成本更低，并且使用從空氣中捕獲的二氧化碳。”

但制造小型納米管并非易事。該研究小組表明，一種稱為奧斯特瓦爾德成熟的過程 - 其中生長(zhǎng)碳納米管的納米粒子的尺寸變化到更大的直徑 - 是生成無限更有用尺寸的關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)者。該團(tuán)隊(duì)表明他們可以通過調(diào)整電化學(xué)參數(shù)來最小化這些討厭的大納米粒子來部分克服這一點(diǎn)。

這項(xiàng)核心技術(shù)促使Pint和Douglas共同創(chuàng)建了SkyNano LLC，這家公司專注于利用這一過程的科學(xué)來擴(kuò)大和商業(yè)化這些材料的產(chǎn)品。

“我們所學(xué)到的是開啟大門的科學(xué)，現(xiàn)在在我們的世界中建造一些最有價(jià)值的材料，例如鉆石和單壁碳納米管，我們通過我們的工藝從空氣中捕獲二氧化碳，”Pint說過。