أنابيب نانوية كربونية

الأنابيب النانوية الكربونية' ^{(ملاحظة 1)} هي متآصلات كربونية ذات تركيبات نانوية أسطوانية الشكل. ويُلاحظ أن نسبة طول الأنابيب النانوية الكربونية إلى قطرها تصل إلى 132,000,000 : 1، والتي تبدو أطول بدرجةٍ واضحةٍ من أي مادةٍ أخرى. ولتلك الجزيئات الكربونية سماتٌ جديدةٌ، تجعلها مفيدةً في العديد من التطبيقات في مجال تقانة الصغائر، الإلكترونيات، البصريات، بالإضافة إلى العديد من المجالات الأخرى ذات الصلة بعلم المواد، وكذلك مجموعةٍ أخرى من الاستخدامات المتوقعة في مجالات الهندسة المعمارية. كما أنه قد يكون لها بعض الاستخدامات في بناء الدروع الواقية للبدن. حيث أنها تُظْهِر قوةً استثنائيّة، وخصائصاً كهربائية فريدة، كما أنها تعمل كموصلاتٍ جيدةٍ للحرارة.

وتمثل الأنابيب النانوية أحد أعضاء أسرة البنى الفوليرينية، والتي تشمل أيضاً كريات باكي. هذا وقد يُغَطى الأنبوب النانوي بنصف كرةٍ من التركيبة الفوليرنية (باكي بول). كما نلاحظ أن اسمها اشْتُقّ من حجمها، حيث أن قطر الأنبوب النانوي يَبلغ بضعة نانومتراتٍ فقط (مما يُعادل 1/50,000 تقريباً من عرض شعرة بشرية)، في حين أنه من الممكن أن يتزايد طولها إلى 18 سنتيمتراً (كما ظهر في سنة 2010). ومن ثم تُصَنَف الأنابيب النانوية على أنها أنابيب نانوية أحادية الجدار وأنابيب نانوية متعددة الجدران.

هذا وتُعَدُ كيمياء الكم التطبيقيّة - وبخاصةً التهجين المداري - هي أفضل الطرق لوصف الروابط الكيميائية بأنابيب النانو. وتتكون الرابطة الكيميائية للأنابيب النانوية من روابط لها التهجين المداري sp²، وهي شبيهة بتلك الموجودة في الغرافيت. هذا وتمد تلك الروابط - والتي تُعَدُ أقوى من روابط sp^{3 الموجودة في الألماس - الأنابيب النانوية بقوّتها وصلابتها الفريدة. علاوةً على أن الأنابيب النانوية تصطف ذاتها في صورة "أحبال" معقودةٍ معاً بواسطة قوى فان دير فالس.}