نانولولههای کربنی (CNTs) نانوساختارهای لولهای هستند که از رول کردن لایههای منفرد یا چند لایه ورقههای گرافیتی تشکیل میشوند. آنها دارای خواص مکانیکی، الکتریکی و حرارتی منحصر به فردی هستند، بنابراین نقش های متعددی در کاربردهای علم مواد و مهندسی ایفا می کنند.
اول، CNT ها رسانایی الکتریکی عالی از خود نشان می دهند. نانولولههای کربنی تک دیواره میتوانند تحرک الکترون بسیار بالایی داشته باشند و برای افزایش رسانایی پلیمرهای رسانا، مواد کامپوزیتی یا دستگاههای الکترونیکی مناسب باشند. در حسگرها، ابرخازنها و دستگاههای الکترونیکی انعطافپذیر، CNTها اغلب به عنوان شبکههای رسانا بسیار کارآمد برای بهبود عملکرد کلی استفاده میشوند.
دوم، CNT ها دارای خواص مکانیکی استثنایی هستند. استحکام کششی و مدول یانگ آنها بسیار بیشتر از فولاد است و آنها را به پرکننده مهمی برای تقویت مواد کامپوزیتی تبدیل می کند. معرفی CNT ها به ماتریس های پلیمری یا فلزی می تواند به طور قابل توجهی استحکام، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش مواد را بهبود بخشد و در عین حال خواص سبک وزن آنها را حفظ کند. این اثر تقویت کننده به طور گسترده در زمینه های هوافضا، خودرو و مواد ساختاری استفاده می شود.
علاوه بر این، CNT ها دارای رسانایی حرارتی و پایداری شیمیایی عالی هستند که آنها را برای مواد مدیریت حرارتی، دستگاه های ذخیره انرژی و پشتیبانی کاتالیزور مناسب می کند. در زمینه ذخیره انرژی، سطح ویژه بالا و ساختار شبکه رسانای نانولولههای کربنی آنها را به یک ماده افزودنی ایدهآل برای باتریهای لیتیوم{1}یون، ابرخازنها و سلولهای سوختی تبدیل میکند. در زمینه های زیست محیطی و شیمیایی، CNT ها را می توان به عنوان پشتیبان کاتالیزور یا جاذب برای حذف آلاینده ها و تسریع واکنش استفاده کرد.
