En svampig substans som kan förväxlas med förpackningsmaterial får nanoteknikvärlden att surra.

University of Central Florida Docent Lei Zhai och postdoktor Jianhua Zou har konstruerat världens lättaste kolmaterial på ett sådant sätt att det kan användas för att upptäcka föroreningar och giftiga ämnen, förbättra tekniker för robotkirurgi och lagra energi mer effektivt.

Det nya materialet tillhör familjen av de lättaste fasta material, även känd under sitt tekniska namn aerogel eller dess vanliga smeknamn "frusen rök".

Zhais team arbetade med UCF-professorerna Saiful Khondaker, Sudipta Seal och Quanfang Chen för att skapa multiwalled carbon nanorubes (MWCNT) aerogel. Kolnanorör är så små att tusentals passar på en enda hårstrå. Och att använda nanorör istället för kiseldioxid (viktigt material i sand), grunden för traditionell aerogel, ökar materialens praktiska användning.

För första gången, även den minsta tryckförändring kan upptäckas och spåras. Remsor av MWCNT aerogel skulle kunna användas i robotfingrar och händer för att göra dem superkänsliga och ge dem förmågan att skilja mellan att hålla i en motorsåg eller en skalpell – en distinktion som är nödvändig för användning vid kirurgi.

Eftersom nanorören har en stor yta, stora mängder energi kan lagras i aerogelen, öka kapaciteten hos litiumbatterier eller superkondensatorer som används för att lagra energi som genereras från förnybara resurser som vind och sol.

Att kombinera den större ytan och förbättrad elektrisk ledningsförmåga är också viktigt för att utveckla sensorer som kan upptäcka gifter som kan invadera mat- eller vattenförsörjningen. Och samma teknik kan användas för att utveckla utrustning som kan upptäcka även spårmängder av sprängämnen.

"Det här har många potentiella tillämpningar och kan verkligen öppna upp nya områden att utforska som vi inte ens har föreställt oss ännu, " sa Zhai.

En rapport som beskriver Zhais arbete visas i tidskriften ACS Nano .