Углеродные нанотрубки (УНТ) представляют собой трубчатые наноматериалы, образованные путем свертывания слоев графита. Они обладают рядом уникальных физических и химических свойств, что делает их широко применимыми в материаловедении и нанотехнологиях. Во-первых, УНТ обладают чрезвычайно высокими механическими свойствами: предел прочности на разрыв достигает 50–150 ГПа, а модуль Юнга достигает уровня 1 ТПа -в десятки раз выше, чем у стали-, сохраняя при этом низкую плотность и гибкость. Таким образом, они демонстрируют превосходные эффекты армирования композиционных и конструкционных материалов.
УНТ также обладают исключительной электропроводностью и теплопроводностью. Одностенные-углеродные нанотрубки обладают высокой подвижностью электронов и проявляют металлические или полупроводниковые свойства. Их электропроводность может быть использована в электронных устройствах, проводящих композитах и датчиках. Много-углеродные нанотрубки могут достигать теплопроводности 3000–3500 Вт/м·К, что делает их незаменимыми в материалах для терморегулирования и композитах с высокой теплопроводностью.
УНТ обладают высокой удельной поверхностью и химической стабильностью. Отдельные нанотрубки имеют диаметр всего несколько нанометров, но могут достигать длины от нескольких микрометров до миллиметров, что приводит к огромной удельной площади поверхности. Это дает им превосходные характеристики в материалах для адсорбции, катализа и хранения энергии. Кроме того, УНТ устойчивы к большинству химических реагентов, устойчивы к высоким температурам и коррозии, что делает их пригодными для длительного-использования в сложных средах.
