نانولوله کربنی
تصویر سه بعدی از یک لوله کربنی.
نانولوله‌های کربنی که از صفحات کربن به ضخامت یک اتم و به شکل استوانه‌ای توخالی ساخته شده‌است در سال ۱۹۹۱ توسط سامیو ایجیما (از شرکت NEC ژاپن) کشف شد.
خواص ویژه و منحصر به فرد آن از جمله مدول یانگ بالا و استحکام کششی خوب از یک طرف و طبیعت کربنی بودن نانولوله‌ها (به خاطر این که کربن ماده‌ای است کم وزن، بسیار پایدار و ساده جهت انجام فرایندها که نسبت به فلزات برای تولید ارزان‌تر می‌باشد) باعث شده که در دهه گذشته شاهد تحقیقات مهمی در کارایی و پرباری روش‌های رشد نانولوله‌ها باشد. کارهای نظری و عملی زیادی نیز بر روی ساختار اتمی و ساختارهای الکترونی نانولوله متمرکز شده‌است. کوشش‌های گسترده‌ای نیز برای رسیدگی به خواص مکانیکی شامل مدول یانگ و استحکام کششی و ساز وکار عیوب و اثر تغییر شکل نانولوله‌ها بر خواص الکتریکی صورت گرفته‌است. می‌توان گفت این علاقه ویژه به نانولوله‌ها از ساختار و ویژگی‌های بی‌نظیر آنها سرچشمه می‌گیرد.
ویژگی‌های نانولوله‌های کربنی
انواع نانولوله های کربنی
روش‌های تولید نانو لوله‌های کربنی
کاربردهای نانولوله‌های کربنی
چالش‌های فراوری
جمع بندی
بعد از ساخت اولین نانولوله، دانشمندان بر روی روش‌های سنتز این نانولوله فعالیت زیادی انجام داده و توانستند به روش‌های مختلفی دست یابند و سپس سعی کردند با ارائه روش‌های متنوع بر مشکلات موجود نیز فائق بیایند که بعضی از مشکلات تا حدی مرتفع و بعضی نیز همچنان پابرجاست. با این وجود امروزه سنتز نانولوله‌ها یک مسأله کاملاً حل شده‌است لذا کمتر محققی به دنبال سنتز نانولوله با روش‌های خاص می‌باشد. می‌توان گفت امروزه بعد از گذر از مرحله سنتز به مرحله تجاری‌سازی نانولوله‌ها رسیده‌ایم، مرحله‌ای که می‌تواند توان رقابتی بالای شرکت‌ها را نمایان سازد.
بعضی اوقات تجارت به جهان داروینی شبیه می‌شود، جهانی که شرکت‌ها برای تسلط بر یکدیگر در آن با هم به رقابت می‌پردازند. در این فرایند شرکت‌های ضعیف‌تر مجبور به ترک صحنه سرمایه‌گذاری تجاری می‌شوند. به نظر می‌رسد این ماجرا در مورد یکی از شاخه‌های اصلی فناوری نانو یعنی نانولوله‌های کربنی نیز صادق می‌باشد.
شرکت‌هایی از سراسر جهان، از جزیره کوچک قبرس گرفته تا جمهوری خلق چین، ادعای ریسک و سرمایه‌گذاری بر روی نانولوله‌های کربنی را دارند. محصولاتی که از فولاد سخت‌تر، از آلومینیوم سبک‌تر و از مس ضریب هدایت بیشتری داشته و نیمه‌هادی خوبی نیز هستند. تولید کنندگان در حال سرمایه‌گذاری جهت پیشبرد این بخش و کاهش قیمت‌های این فرآورده هستند. اما در واقع بقای این شرکت‌ها وابسته به نوع نانولوله‌هایی است که ارائه می‌دهند، چه از لحاظ کیفی و چه از لحاظ ثبت اختراعات در این زمینه.
درست است که هنوز سوددهی اقتصادی نانولوله‌ها کاملاً روشن نیست، اما دانشمندان معتقدند چیزی قوی‌تر از فولاد به خوبی می‌تواند جای خود را در بازار باز کند. لذا در آینده نه چندان دور شرکت‌هایی که از نانولوله جهت بهتر کردن کیفیت محصولات خود استفاده می‌کنند بازار آینده را در اختیار خواهند گرفت.
لوله های نانوکربنی در شیمی
حسگر الکتروشیمیایی با کمک نانولوله های کربنی ساخته شد
شیمی دانان ایرانی، الکترود کربن شیشه‌ای اصلاح شده‌ای را با نانولوله کربنی عامل دار شده ساخته‌اند که می‌تواند سیستامین موجود در نمونه‌های بیولوژیکی را به طریق الکتروشیمیایی اندازه‌گیری کند.
به گزارش روز یکشنبه ایرنا به نقل از پایگاه اینترنتی ستاد ویژه توسعه نانو،استفاده از فناوری نانو، افق‌های جدیدی را برای استفاده از نانوذرات و نانولوله‌های کربنی در شیمی تجزیه و تشخیص برخی از ترکیبات شیمیایی و بیولوژیکی گشوده است.
یکی از کاربردهای جذاب نانوذرات و نانولوله‌های کربنی، تسهیل واکنش‌های انتقال الکترون است. به همین دلیل به عنوان یک واسطه‌گر در ساخت حسگرها و زیست حسگرها استفاده می‌شود که سینتیک واکنش‌های الکتروشیمیایی کند را طی فرایندی به نام الکتروکاتالیز، تسریع کرده و راهی برای اندازه‌گیری الکتروشیمیایی آنها فراهم می‌نماید.
"فرشته چکین" دانشجوی دکتری شیمی تجزیه، گفت: "از آنجایی که برخی از اسیدهای آمینه ترکیبات گوگرددار هستند، اکسایش الکتروشیمیایی آنها در سطح الکترودهای معمولی بسیار کند است، از این رو نمی‌توان آنها را در سطح الکترودهای معمولی به روش الکتروشیمیایی تبیین و اندازه‌گیری نمود.
وی افزود: بنابراین برای تسریع فرایند الکترودی آنها، از واسطه‌گرهای مختلف استفاده و الکترودهای اصلاح شده شیمیایی ساخته می‌شود. به این منظور، ساخت الکترود کربن شیشه‌ای اصلاح شده با نانولوله کربنی عامل‌دار شده برای اندازه‌گیری الکتروشیمیایی سیستامین مد نظر قرار گرفت.
این دانشجوی دکترای شیمی تجزیه خاطر نشان کرد: "تحقیق انجام شده یک پژوهش بنیادی است که می‌تواند به عنوان حسگر الکتروشیمیایی برای اندازه‌گیری سیستامین در نمونه‌های بیولوژیکی در آزمایشگاه‌های بالینی و مراکز پژوهشی استفاده گردد".
این پژوهش در مجله Journal of Electroanalytical Chemistry (جلد633، صفحات192-187، سال2009) منتشر شده است.
ابر نانو لوله های کربنی
کربن در طبیعت با ساختارهای مختلفییافت می‌شود، از این میان گرافیت، الماس، فولرین‌ها و نانولوله‌های کربنی بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته اند.یک نانولوله کربنی تک دیواره از لوله‌ای شدن صفحات گرافینی به وجود می‌آید.
این ترکیبات به واسطه خصوصیات مکانیکی و حرارتی فوق العاده ناشی از پیوندهای کربن - کربن و خصوصیات الکتریکی جالب توجه حاصل از ساختار بسته کوانتومی، نقش مهمی را در توسعه فناوری‌نانو ایفا می‌کند.