دایرةالمعارف دانش‌بنیان‌ها (۱۹۲)؛

نانولوله لوله‌ای است که در مقیاس نانو بوسیله نانوذرات ساخته می‌شود. نانولوله‌ها از خانوادهٔ فولرن‌ها محسوب می‌شوند. قطر یک نانو لوله در حدود چند نانومتر است. در حالی که طول آن می‌تواند به چندین میلی‌متر برسد.

به گزارش خبرنگار خبرگزاری آنا، استحکام کششی ۱۰۰ برابر فولاد، رسانایی حرارتی نسبت به سایر ترکیبات به استثنای الماس خالص، رسانایی الکتریکی بسیار بالا، توانایی حمل جریانی بالاتر از مس، قابلیت گسیل و جذب نور از ویژگی‌های برجسته نانو لوله‌ها هستند.

نانو لوله در مواردی همچون رسانایی الکتریکی، انعطاف، استحکام و خواص قابل توجهی دارد به همین خاطر نانولوله‌ها به عنوان پر کننده در نانو کامپوزیت‌ها استفاده می‌شوند.

نانولوله‌ها کاربرد‌های زیادی در فناوری و صنعت دارند. یکی از مهم‌ترین انواع نانولوله‌ها، نانولوله‌های کربنی هستند. نانولوله‌های کربنی در ۲ گروه اصلی: تک دیواره (تک جداره) و چند دیواره (چند جداره) تقسیم بندی می‌شوند. 

نانولوله‌های کربنی (CNTs) لوله‌هایی هستند که از کربن ساخته شده و قطر‌هایی در حد نانومتر دارند.

این لوله‌ها بدون دوخت بوده و از یک یا چند لایه کربنی ساخته شده‌اند. در این لوله‌ها اتم‌های کربن با ساختار شش ضلعی کنار هم قرار می‌گیرند و شکل استوانه‌ای به ساختار می‌دهند. چون بین اتم‌های کربن در این ساختار پیوند قوی برقرار است و به علت داشتن ساختار نانو، رسانایی گرمایی و مقاومت کششی در این لوله‌ها بالاست.

این مواد فلز بوده و خاصیت شبه رسانایی دارند. این لوله‌ها دارای تقارن مارپیچی و تقارن انتقالی در امتداد محور لوله و بعضی دارای تقارن مرکزی هستند. از خواص و مزایای کلیدی نانولوله‌های کربنی نشر میدانی آن است همچنین نانولوله‌های کربنی توانایی عبور از غشا‌های پلاسما را نیز دارد.

کاربرد‌های نانولوله‌های کربنی

نانولوله‌های کربنی در مقایسه با مواد معمولی تقریبا برای هر کاربردی که به استحکام، دوام، رسانایی الکتریکی، هدایت حرارتی و خواص سبکی نیاز دارد، مناسب هستند. 

در حال حاضر، نانولوله‌های کربنی عمدتا به عنوان افزودنی‌های مصنوعی استفاده می‌شوند. آنها به صورت پودر (یعنی به شکل بسیار درهم) در بازار موجود هستند. برای اینکه نانولوله‌ها خواص خاص خود را نشان دهند باید باز شوند و به طور یکنواخت در بستر پخش شوند. 

یکی دیگر از الزامات این است که این نانولوله‌ها باید از نظر شیمیایی با بستر (مثلا با یک ماده پلاستیکی) پیوند داده شوند. برای این منظور نانولوله‌های کربنی عامل دار می‌شوند، یعنی سطح آنها از نظر شیمیایی برای ترکیب بهینه در مواد مختلف و برای کاربرد خاص مورد نظر سازگار می‌شود.

نانولوله‌های کربنی همچنین می‌توانند به الیاف تبدیل شوند که نه تنها نوید امکانات جالبی را برای منسوجات خاص می‌دهد بلکه ممکن است به تحقق یک پروژه به ویژه اتوپیایی – آسانسور فضایی – کمک کند.

در حال حاضر نانوکامپوزیت‌های دارای نانولوله‌های کربنی به دلیل خواص مکانیکی، الکتریکی، حرارتی و شیمیایی مانند هدایت الکتریکی، افزایش استحکام کششی، بهبود دمای انحراف حرارتی یا بازدارندگی شعله به عنوان جایگزینی بسیار کامل برای مواد کامپوزیتی معمولی مورد توجه قرار می‌گیرند.

این مواد وعده افزایش مقاومت در برابر سایش و استحکام شکستگی، خواص آنتی استاتیک و همچنین کاهش وزن سازه‌ها را می‌دهند. به عنوان مثال تخمین زده شده است که کامپوزیت‌های نانولوله‌های کربنی پیشرفته می‌توانند وزن هواپیما و فضاپیما را تا ۳۰ درصد کاهش دهند.