نانولوله‌های کربنی/جنبه‌های ساختاری
| مقدمه | جنبه‌های ساختاری | خواص |
| نانولوله‌های کربنی |
کایرال بودن
[ویرایش]ساختار نانولوله‌های کربنی را می‌توان به صورت صفحه‌های گرافن در نظر گرفت که به صورت یک استوانه متحد المرکز به هم پیچیده است. این ویژگی سبب اشباع شدن پیوندهای آویزان گرافن می‌شود و در نتیجه انرژی پتانسیل کاهش یافته و انرژی کششی ناشی از پیچ‌خوردگی را خنثی می‌نماید و بدین ترتیب ساختاری پایدار به وجود می‌آورد.
نانولوله کربنی می‌تواند یک لایه (نانو لوله کربنی یک دیواره‌ای)، دو لایه (نانو لوله کربنی دو دیواره‌ای) یا چند لایه (نانو لوله کربنی چند دیواره‌ای) باشد که قطرهای این‌ها با هم فرق می‌کند. طول نانولوله بسته به طریقه سنتز آن فرق می‌کند و می‌تواند از چند میکرون تا چند سانتی‌متر (رکوردی که تا کنون در جهان ثبت شده است) باشد.
ساختار نانولوله کربنی یک لایه به مفهوم کایرالیتی بستگی دارد و می‌تواند به اشکال صندلی، زیک‌زاگ، الخ باشد.
نقص‌ها
[ویرایش]بسته به روش به کار رفته شده برای سنتز نانولوله‌ها و نیز روش به کار رفته برای خالص‌سازی، ممکن است دچار نقص‌هایی در ساختار شده باشند. «نقص‌های توپولوژیک» به وجود آمدن حلقه‌هایی با شکلی غیر از حلقه هگزاگونال (شش گوش) گفته می‌شود یعنی حلقه‌های پنتاگونال (پنج گوش) یا هپتاگونال (هفت گوش) که منجر به به وجود آمدن اَشکال زانویی یا فرخوردگی می‌شود. رایج‌ترین نوع نقص‌هایی که رخ می‌دهد جفت‌های پنتاگونال-هپتاگونال است که به همدیگر متصلند. این نقص‌ها، نقص‌های استون والز نامیده می‌شوند.
به طور کلی این نقص‌ها موجب تغییر در خواص الکترونیکی، مکانیکی و شیمیایی نانولوله‌های کربنی می‌گردد. به عنوان مثال حذف فقط یک کربن از لایه کرین خارجی سبب کاهش۳۰ درصدی نیروی کشسانی نانولوله می‌شود.