Lưu trữ/Cảm biến khí

Lưu trữ khí rất quan trọng cho các ứng dụng năng lượng, y tế và môi trường. Vật liệu nano xốp cho phép một phương pháp lưu trữ khí độc đáo thông qua hấp phụ.[7] Khi chất nền và khí tương tác với nhau, các phân tử khí có thể hấp phụ vật lý hoặc liên kết cộng hóa trị với các vật liệu mao quản nano, được gọi lần lượt là kho lưu trữ vật lý và lưu trữ hóa học.[8] Mặc dù người ta có thể lưu trữ khí ở dạng khối, chẳng hạn như trong chai, vật liệu mao quản nano cho phép mật độ lưu trữ cao hơn, có tiềm năng phát triển các ứng dụng năng lượng.[7]

Một ví dụ về ứng dụng này là lưu trữ hydro. Với tác động hiện nay của biến đổi khí hậu, mối quan tâm đối với các phương tiện không phát thải, đặc biệt là xe điện chạy bằng pin nhiên liệu ngày càng tăng.[9] Bằng cách lưu trữ hydro ở mật độ cao bằng vật liệu xốp, người ta có thể tăng phạm vi quãng đường đi được của ô tô điện.[7]

Một ứng dụng khác của vật liệu mao quản nano là làm chất nền cho cảm biến khí. Ví dụ: đo điện trở suất của kim loại xốp có thể cho nồng độ chính xác của loại chất phân tích ở dạng khí.[1] Vì điện trở suất của chất nền là tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt của môi trường xốp, sử dụng vật liệu nano xốp sẽ mang lại độ nhạy cao hơn trong việc phát hiện các loại khí dạng vết so với các vật liệu khối lượng lớn của chúng. Điều này đặc biệt hữu ích vì các vật liệu nano có diện tích bề mặt chuẩn hóa theo phương nhìn từ trên xuống hiệu có quả cao hơn.

Ứng dụng sinh học

Vật liệu mao quản nano cũng được sử dụng trong các ứng dụng sinh học. Các phản ứng được xúc tác Enzyme trong các ứng dụng sinh học được sử dụng nhiều cho chuyển hóa và xử lý các phân tử lớn. Vật liệu mao quản nano mang đến cơ hội nhúng các enzyme vào chất nền xốp giúp tăng cường thời gian tồn tại của phản ứng cho các bộ phận cấy ghép lâu dài.[1] Một ứng dụng là giải trình tự DNA. Bằng cách phủ một màng mao quản nano vô cơ lên vật liệu cách điện, các lỗ xốp nano có thể được sử dụng để phân tích đơn phân tử. Bằng cách luồn DNA qua các lỗ xốp nano này, người ta có thể đọc được dòng ion qua lỗ xốp có thể tương quan với một trong bốn nucleotide.[10]