Tänk dig en låda du ansluter till väggen som rengör din giftiga luft och betalar dig kontanter.

Det är i huvudsak vad Vanderbilt University forskare producerade efter att ha upptäckt ritningen för att förvandla koldioxiden till det mest värdefulla materialet som någonsin sålts - kolnanorör med små diametrar.

Kolnanorör är supermaterial som kan vara starkare än stål och mer ledande än koppar. Anledningen till att de inte finns i alla applikationer från batterier till däck är att dessa fantastiska egenskaper bara dyker upp i de minsta nanorören, som är extremt dyra. Vanderbilt-teamet visade inte bara att de kan göra dessa material från koldioxid som sugs från luften, men hur man gör detta på ett sätt som är mycket billigare än någon annan metod där ute.

Dessa material, som biträdande professor i maskinteknik Cary Pint kallar "svart guld, " skulle kunna styra samtalet från den negativa effekten av utsläpp till hur vi kan använda dem i framtida teknik.

"En av de mest spännande sakerna med det vi har gjort är att använda elektrokemi för att dra isär koldioxid i elementära beståndsdelar av kol och syre och sy ihop, med nanometerprecision, dessa kolatomer till nya former av materia, ", sa Pint. "Det öppnar dörren till att kunna generera riktigt värdefulla produkter med kolnanorör.

"Dessa kan revolutionera världen."

I en rapport som publicerades idag i ACS tillämpade material och gränssnitt , Halvliter, tvärvetenskaplig materialvetenskap Ph.D. studenten Anna Douglas och deras team beskriver hur små nanopartiklar 10, 000 gånger mindre än ett människohår kan tillverkas av beläggningar på ytor av rostfritt stål. Nyckeln var att göra dem tillräckligt små för att vara värdefulla.

"De billigaste kolnanorören på marknaden kostar runt 100-200 dollar per kilogram, "Sa Douglas." Vår forskningsframsteg visar en väg att syntetisera kolnanorör bättre i kvalitet än dessa material till lägre kostnad och med koldioxid som fångas upp från luften. "

Men att göra små nanorör är ingen liten uppgift. Forskargruppen visade att en process som kallas Ostwald-mognad - där nanopartiklarna som odlar kolnanorören ändras i storlek till större diametrar - är en viktig utmanare mot att producera den oändligt mycket mer användbara storleken. Teamet visade att de delvis kunde övervinna detta genom att justera elektrokemiska parametrar för att minimera dessa irriterande stora nanopartiklar.

Denna kärnteknologi ledde till att Pint och Douglas var med och grundade SkyNano LLC, ett företag fokuserat på att bygga vidare på vetenskapen om denna process för att skala upp och kommersialisera produkter från dessa material.

"Det vi har lärt oss är vetenskapen som öppnar dörren för att nu bygga några av de mest värdefulla materialen i vår värld, såsom diamanter och enväggiga kolnanorör, från koldioxid som vi fångar upp från luft genom vår process, " sa Pint.