Kohlenstoffnanoröhren sind ein relativ neues Allotrop von Kohlenstoff. Sie bestehen aus röhrenförmig gebundenen Kohlenstoffatomen, manchmal als einwandige Kohlenstoffnanoröhren und manchmal als mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren. Obwohl sie wahrscheinlich in kleinen Mengen synthetisiert und seit der Erfindung des Transmissionselektronenmikroskops im Jahr 1938 beobachtet wurden, folgt ihre heutige Popularität aus einem 1991 veröffentlichten Artikel des japanischen Physikers Sumio Iijima schreibt Iijima ihre Entdeckung zu.
Nanotubes gelten als Teil der Fulleren-Familie, zu der auch Buckyballs gehören. Während es sich um zylinderförmige Kohlenstoffatome handelt, sind Buckyballs zu einer Kugel angeordnet.
Kohlenstoff-Nanoröhrchen haben viele bemerkenswerte Eigenschaften, die Wissenschaftler gerade erst zu nutzen beginnen. Zunächst einmal sind sie extrem stark, wahrscheinlich eines der stärksten Materialien, die überhaupt theoretisch möglich sind. Obwohl die Röhren nur etwa einen Nanometer breit sind, können sie im Vergleich zu ihrer Breite sehr lang sein, eine nützliche Eigenschaft für die Festigkeit.
Obwohl die längsten Nanoröhren, die heute synthetisiert wurden, nur wenige Zentimeter lang sind, wird daran geforscht, sie länger zu machen, und wenn „Carbon Nanotube Rope“ auf den Markt kommt, wird es die stärkste verfügbare Faser sein. Die Faser ist so stark, dass sie die einzige Faser ist, die in einen Weltraumlift (eine Himmelsbrücke, die ein Gegengewicht in einer geosynchronen Umlaufbahn mit einer Position am Boden verbindet) gesponnen werden kann, ohne zu reißen. Kürzlich wurden sie als Baumaterial für Rüstungen vorgeschlagen, die so stark sind, dass Kugeln direkt davon abprallen.
Einwandige Kohlenstoff-Nanoröhrchen sind ausgezeichnete Leiter, und viele Computerfirmen entwickeln Möglichkeiten, sie in Computern zu verwenden. Ihre Verwendung wird es der Computerindustrie ermöglichen, Computer zu entwickeln, die leistungsfähiger sind als diejenigen, die mit der herkömmlichen Methode der Photolithographie hergestellt werden können.
Kohlenstoffnanoröhren sind in der Lage, ballistischen Elektronentransport zu ermöglichen, dh sie sind ausgezeichnete Leiter in Richtung der Röhre. Dies führte dazu, dass sie als ideales Baumaterial für die nächste Generation von Fernsehgeräten vorgeschlagen wurden, obwohl die Verbesserungen von LCDs, einschließlich OLCDs, dies in naher Zukunft unwahrscheinlich machen.