Imaginez une boîte que vous branchez dans le mur qui nettoie votre air toxique et vous paie comptant.

C'est essentiellement ce que les chercheurs de l'Université Vanderbilt ont produit après avoir découvert le plan pour transformer le dioxyde de carbone en le matériau le plus précieux jamais vendu :des nanotubes de carbone de petit diamètre.

Les nanotubes de carbone sont des supermatériaux qui peuvent être plus résistants que l'acier et plus conducteurs que le cuivre. La raison pour laquelle ils ne sont pas présents dans toutes les applications, des batteries aux pneus, est que ces propriétés étonnantes n'apparaissent que dans les plus petits nanotubes, qui sont extrêmement chers. Non seulement l'équipe de Vanderbilt a montré qu'elle pouvait fabriquer ces matériaux à partir de dioxyde de carbone aspiré de l'air, mais comment le faire d'une manière qui est beaucoup moins chère que toute autre méthode là-bas.

Ces matériaux, que le professeur adjoint de génie mécanique Cary Pint appelle "l'or noir, " pourrait orienter la conversation de l'impact négatif des émissions sur la façon dont nous pouvons les utiliser dans la technologie future.

"L'une des choses les plus excitantes à propos de ce que nous avons fait est d'utiliser l'électrochimie pour séparer le dioxyde de carbone en constituants élémentaires de carbone et d'oxygène et assembler, avec une précision nanométrique, ces atomes de carbone en de nouvelles formes de matière, " Pint a déclaré. "Cela ouvre la porte à la possibilité de générer des produits vraiment précieux avec des nanotubes de carbone.

"Ceux-ci pourraient révolutionner le monde."

Dans un rapport publié aujourd'hui dans Matériaux et interfaces appliqués ACS , Pinte, Ph.D. science des matériaux interdisciplinaire. l'étudiante Anna Douglas et leur équipe décrivent comment de minuscules nanoparticules 10, 000 fois plus petit qu'un cheveu humain peut être produit à partir de revêtements sur des surfaces en acier inoxydable. La clé était de les rendre suffisamment petits pour avoir de la valeur.

« Les nanotubes de carbone les moins chers du marché coûtent environ 100 à 200 $ le kilogramme, ", a déclaré Douglas. "Notre avancée dans la recherche démontre une voie pour synthétiser des nanotubes de carbone de meilleure qualité que ces matériaux à moindre coût et en utilisant du dioxyde de carbone capturé dans l'air."

Mais fabriquer de petits nanotubes n'est pas une mince affaire. L'équipe de recherche a montré qu'un processus appelé maturation d'Ostwald - où les nanoparticules qui font croître les nanotubes de carbone changent de taille en des diamètres plus grands - est un concurrent clé contre la production de la taille infiniment plus utile. L'équipe a montré qu'elle pouvait partiellement surmonter cela en ajustant les paramètres électrochimiques pour minimiser ces grosses nanoparticules embêtantes.

Cette technologie de base a conduit Pint et Douglas à cofonder SkyNano LLC, une entreprise axée sur la mise à profit de la science de ce processus pour développer et commercialiser des produits à partir de ces matériaux.

"Ce que nous avons appris, c'est la science qui ouvre la porte à la construction de certains des matériaux les plus précieux de notre monde, tels que les diamants et les nanotubes de carbone monoparoi, du dioxyde de carbone que nous captons dans l'air grâce à notre procédé, " Pinte a dit.