I nanotubi di carbonio sono un allotropo relativamente nuovo del carbonio. Sono costituiti da atomi di carbonio legati a forma di tubo, a volte come nanotubi di carbonio a parete singola e talvolta come nanotubi di carbonio a parete multipla. Sebbene siano stati probabilmente sintetizzati in piccole quantità e osservati dall’invenzione del microscopio elettronico a trasmissione nel 1938, la loro popolarità attuale deriva da un articolo pubblicato dal fisico giapponese Sumio Iijima nel 1991. Gran parte della letteratura moderna sull’argomento erroneamente attribuisce a Iijima la loro scoperta.
I nanotubi sono considerati una parte della famiglia dei fullereni, di cui i buckyball sono un altro membro. Mentre sono atomi di carbonio a forma di cilindro, i buckyball sono disposti in una palla.
I nanotubi di carbonio hanno molte proprietà straordinarie che gli scienziati stanno appena iniziando a sfruttare. Prima di tutto, sono estremamente resistenti, probabilmente uno dei materiali più resistenti che sia anche teoricamente possibile. Sebbene i tubi siano larghi solo circa un nanometro, possono essere molto lunghi rispetto alla loro larghezza, una proprietà utile per la forza.
Sebbene i nanotubi più lunghi che sono stati sintetizzati oggi siano lunghi solo pochi centimetri, sono in corso ricerche per renderli più lunghi e quando la “corda di nanotubi di carbonio” arriverà sul mercato, sarà la fibra più resistente disponibile. La fibra è così forte che è l’unica fibra che potrebbe essere filata in un ascensore spaziale (un ponte celeste che collega un contrappeso in orbita geosincrona a una posizione a terra) senza spezzarsi. Recentemente, sono stati proposti come materiale da costruzione per armature così resistenti che i proiettili rimbalzano direttamente su di essa.
I nanotubi di carbonio a parete singola sono eccellenti conduttori e molte aziende informatiche stanno sviluppando modi per usarli nei computer. Il loro utilizzo consentirà all’industria informatica di creare computer più potenti di quelli che possono essere fabbricati tramite il metodo convenzionale della fotolitografia.
I nanotubi di carbonio sono in grado di trasportare elettroni balistici, il che significa che sono ottimi conduttori nella direzione del tubo. Ciò li ha portati a essere proposti come il materiale da costruzione ideale per la prossima generazione di televisori, sebbene i miglioramenti degli LCD, inclusi gli OLCD, lo rendano improbabile nel prossimo futuro.