Karbon nanotüp (CNT;
SWNT; MWNT), uzunluk/çap oranı
>1000000 olan karbon allotroplarıdır. Bu silindirik karbon molekülleri pek
çok nanoteknoloji ürününün sentezine olanak verecek yepyeni özelliklere
sahiptir. Yüksek dayanıklılık (toughness) ve yüksek elastik modül gibi eşsiz
mekanik özelliklere sahiptir. Özel elektronik yapısı metaller kadar yarıiletken
özellikte olmasını sağlar.
Karbon
nanotüpler üzerindeki çalışmalara ilk olarak 1952 yılında başlandı, 1976‘da tek
duvarlı CNT (SWCNT) üzerinde incelemelere girişildi. Çok duvarlı CNT’lerin
(MWCNT) sentez prosesi, C60 molekülü üretimi için yeni bir ark buharlaştırma
testi esnasında tesadüfen keşfedildi (1991). Karbon nanotüplerin özellikleri
üzerindeki çalışmalar devam etmektedir. Yeni jenerasyon aletler, ekipmanlar ve
biyo alanlarda yüksek potansiyele sahip malzemeler olduğu şüphesizdir.
Karbon
nanotüpler iki temel formda yapılandırılır; SWCNT’ler ve MWCNT’ler.
·
SWCNT’ler
tek bir grafen tüptür; çapı birkaç nm, uzunlukları genellikle mikrometre
seviyelerdedir.
·
MWCNT’ler
ise iç içe yerleştirilmiş birkaç grafen tüpten oluşur; çapı SWCNT’lerin on
katına kadar çıkar. En basit MWCNT çift duvarlı karbon nanotüplerdir (DWCNT);
bu tipler SWCNT’lerin tüm özelliklerini gösterdiği gibi, daha kararlıdır ve
sıkıdır.
Diğer bir
karbon nanotüp formu teorik olarak tanımlanan bükülmüş karbon nanotüp,
“nanotorus (çörek şeklinde)”dur. Bu formun magnetik momenti, termal stabilitesi
gibi bazı özelliklerinin torusun çapına ve tüpün çapına göre çok yüksek olacağı
tahmin edilmektedir. Nanotorus partiküllerin nonfotonikler için gelecek vaat
eden önemli malzemeler olması beklenmektedir.
Ayrıca
nanobudlar ve nanohornlar da diğer bazı tipik karbon nanoformlardır.
Çeşitli karbon nanotüplere tipik örnekler
