Szén nanocső

Egy hibahelymentes, egyfalú szén nanocső szerkezetének számítógépes rekonstrukciója

A szén nanocső, angol rövidítéssel gyakran CNT, (carbon nanotube) a szén egyik allotrop módosulata, a fullerének egy típusa, mely sajátos hengeres szerkezettel rendelkezik. Más nanocsövekhez és nanopálcákhoz hasonlóan a szén nanocsövek kvázi-egydimenziós szerkezetek, azaz a tér egyik irányában kiterjedtek, míg a másik két irányban nanométeres méretűek. Mivel méreteik közel esnek az atomi méretekhez, ezért tekinthetők szén makromolekuláknak is.

A szén nanocsövek, nagyrészt szerkezetüknek köszönhetően, különleges mechanikai, kémiai, elektromos és hőtani tulajdonságokkal bírnak. Szakítószilárdságuk és hővezetésük akár százszorosan meghaladja a hagyományos szerkezeti anyagokét, de ezen jellemzők hatékony gyakorlati alkalmazása még várat magára. Mindazonáltal igen érdekes jelenségeket mutatnak, mint például a szobahőmérsékletű ballisztikus vezetés, elektronikus sávszerkezetüket a létrejövő kétdimenziós kvantumbezárás miatt pedig van Hove-szingularitások jellemzik.

Felfedezési idejükre vonatkozólag megoszlanak a vélemények. Az észlelésükre vonatkozó első közlemények 1952-ben jelentek meg, de igazán nagy tudományos érdeklődés csak az 1990-es évektől övezte a szén nanocsöveket. Bár alkalmazásuk igen sok technikai nehézséget vet fel, kutatásuk ma is intenzív.

Története

Felfedezése

A szén nanocsövek felfedezésének pontos idejét és az első észlelő személyét illetően nincs általános egyetértés. A nanoszerkezetű szénszálacskákra vonatkozó első közlemény valószínűleg a szovjet L. V. Radushkevich és V. M. Lukyanovich 1952-es, orosz nyelvű cikke volt. Ebben leírták, hogy egyes vékony szénszálak akár a nanométeres méretskálát is elérhetik, és üregesek lehetnek. Ezen eredményeik valóban a szén nanocsövek első észlelései lehettek, azonban a hidegháború éveiben ez az eredmény nyelvi és politikai okok miatt nem vált széles körben ismertté.

1976-ban a francia CNRS intézet japán fizikusa, Morinobu Endo feltekert grafitrétegből álló üreges szerkezeteket állított elő kémiai gőzfázisú leválasztással. Későbbi vizsgálatok során, amikor a szén nanoanyagokról már több ismeret állt rendelkezésre, fény derült rá, hogy az Endo által felfedezett alakzatok minden bizonnyal egyfalú szén nanocsövek lehettek. Eredményei közt továbbá többfalú szén nanocsőre utaló eredmények is találhatók, illetve ezek ipari léptékű gyártása ma is nagyban támaszkodik az ő eredményeire. Az eljárást a kutató tiszteletére ma Endo-eljárásnak nevezik.

John Abrahamson 1979-ben, a Pennsylvaniai Állami Egyetem egy szénszerkezetekkel foglalkozó konferenciáján mutatta be szén nanocsövek ívkisüléssel való előállítására vonatkozó eredményeit. Abrahamson az eljárás ismertetése mellett a „nanoszálak” részletes jellemzését, és nitrogénatmoszférában, alacsony nyomáson való keletkezésük egy modelljét is megadta.

1981-ben szojvet kutatók tettek közzé egy beszámolót a szén nanoszerkezetek kémiai és szerkezeti jellemzéséről. A cikkben szén-monoxidból, termokatalitikus oxidoredukcióval előállított szén nanorészecskéket vizsgáltak TEM és XRD eljárásokkal, és „többfalú, csőszerű szénkristályokról” számoltak be, melyek vélekedésük szerint grafénrétegek feltekeredésével jöhettek létre. Egyben rámutattak, hogy a grafén hatszöges rácsának különféle irány menti hipotetikus feltekerésével elméletben különféle csőszerkezetek nyerhetők, továbbá meghatározták ennek ma is alkalmazott két alaptípusát: a körkörös feltekerésű, azaz „karoszszék”-típusú, illetve az általános, helikálisan csavart rácsú, ma egyszerűen királisnak nevezett szén nanocsövet.

Howard G. Tennent 1987-ben jegyezte be szabadalmát hengeres, különálló, többfalú, 3,5 és 70 nanométer közötti vastagságú, ezt nagyjából százszorosan meghaladó hosszúságú szénszálak gyártási eljárására.

Sumio Iijima

A fenti részeredmények ellenére sokáig nem történt nagy áttörés a nanocsövek kutatásában. A téma akkor nyert igazán nagy szakmai figyelmet, amikor Sumio Iijima japán fizikus 1991-ben a Nature folyóiratban közölte ívkisüléssel porlasztott grafitrudakból előálló, többfalú szén nanocsövekkel kapcsolatos kísérleti eredményeit, és a nanocsövek egy részletes jellemzését. Az új tudományos érdeklődéshez nagyban hozzájárult Mintmire és szerzőtársai Iijimáétól független 1992-es munkája, melyben igen jól jósolták meg az egyfalú szén nanocsövek lehetséges vezetési jellemzőit. A témakör kutatásának történetében újabb fontos lépés volt, amikor Bethune és szerzőtársai illetve Iijima egymástól független eredményeket közölt az egyfalú szén nanocsövek átmenetifém-katalizátor segítségével, ívkisüléssel történő előállításával kapcsolatban, mely eljárás már korábban használatos volt Buckminster-fullerének előállításához.

A szén nanocsövek felfedezésének története tehát a 20. század közepéig nyúlik vissza, bár a témakör intenzív kutatása csak Iijima 1991-es Nature-cikke után kezdődött, mely egészen a 2010-es évekig tartott, és és később sem zárult le teljesen. Bár a szén nanocsövek alkalmazásbeli korlátai miatt a 2010-es évekre az élénk érdeklődés kissé csillapodott, továbbra is hangsúlyos kutatások tárgyai a szén nanoszerkezetek, például a fullerének és a grafén, mely utóbbi felfedezését 2010-ben Nobel-díjjjal jutalmazták.

Hazai kutatások

A szén nanoszerkezetek fizikai és kémiai kutatásával Magyarországon több kutatócsoport is foglalkozik. A Szegedi Tudományegyetem Természettudományi és Informatikai Karán szén nanocsövek CVD-s előállításával, a csövek funkcionalizálásával, szén nanocsövekből álló vékonyrétegekkel illetve különféle önszerveződő folyamatokkal kapcsolatban zajlik kutatás és a Kémia Doktori Iskola programja keretében képzés.

Az MTA Természettudományi Kutatóközpontjához tartozó Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézet egyes csoportjai szén nanocsövek jellemzésével, elméleti és kísérleti vizsgálatával foglalkoznak. Kiemelendők például a szegediekkel és más csoportokkal együttműködve, a katalitikus nanocsőgyártás terén végzett munka, továbbá eredmények a a bambuszra emlékeztető geometriájú, vagy Y-elágazást tartalmazó nanocsövek gyártása, a szerkezetek pásztázószontás vizsgálataira vonatkozóan.

Szerkezete

Egyfalú szén nanocső szerkezete

A szén nanocsövek kvázi-egydimenziós, szénatomok rácsából álló, hengeres szerkezetek. A csőfalat szénatomok kovalensen kötő hatszöges rácsa alkotja, mely feltekert grafénhez azaz a grafit egyetlen atomból álló rétegéhez hasonló. Az üreges nanocső átmérője igen sokféle lehet, jellemzően 0,5 nm és 100 nm közötti, hosszúsága pedig tipikusan mikrométeres nagyságrendű, de extrém esetben akár az 55 cm-t is elérheti. A csőfal állhat egy vagy több rétegből. Többfalú szén nanocsövek esetén a koaxiális, fokozatosan növekvő átmérőjű csőfalak nagyjából olyan távolságban helyezkednek el egymástól, mint a grafénrétegek a grafitban.

A nanocsövek gyakran hibahelyeket, kapcsolódó molekulákat töréseket tartalmaznak. A csőfal hatszöges rácsa a rácshibák környezetében torzul, szabályos hatszöges rács helyett néhol más elrendezés alakul ki. A csövek végződhetnek nyíltan, de olykor fullerénmolekulához hasonló, félgömbszerű lezáródásuk van. A csővégződés szerepe viszont gyakran nem jelentős, az igen hosszú nanocsövek fizikai jellemzőit inkább a csőfal szerkezete határozza meg.

Egyfalú szén nanocsövek

Az egyfalú szén nanocsövek egyetlen, üreges hanger formában záródó hatszögrácsból állnak, melyek átmérője jellemzően 1 nm körüli, hossza pedig ennek akár milliószorosa is lehet. A szerkezet az alábbiak szerint, egy grafénréteg feltekeréseként képzelhető el (habár a valóságban a szén nanocsüvek nem így keletkeznek):

• A szén nanocsövek szerkezetének elméleti származtatása a grafénből
• 
  1. Kiindulás egy egyatomos vastagságú grafénréteg, melyet szénatomok hatszöges rácsa alkot
• 
  2. A grafén egy véges tartományát (szalagját) a peremmel párhuzamos tengely mentén gondolatban meggörbítjük.
• 
  3. A grafén peremeit felül kötéshelyesen összeilletve csőszerű alakzatot nyerünk.

A feltekerés iránya a grafén eredeti rácsához képest többféle lehet, ennek megfelelően a nanocső is más-más szerkezetű lesz. Mint minden nanoszerkezetű anyagnál, a szén nanocsövek esetén is jellemző az, hogy a szerkezeti változások alapvetően befolyásolják a fizikai jellemzőket. Ez határozza meg például, hogy egy szén nanocső az elektromos sávszerkezetét tekintve fémes vezető, vagy félvezető jellegű-e.

Többfalú szén nanocsövek

A többfalú szén nanocsöveket egymásba ágyazódó, koaxiális csövek alkotják

Ha egy egyfalú szén nanocső köré egy nála kissé nagyobb átmérőjű másik nanocsövet illesztenénk, koaxiális csőszerű szerkezet jönne létre. A többfalú szén nanocsövek szerkezete ehhez hasonló. A szomszédos csőfalak távolsága nem tetszőleges, hanem geometriailag jól határozott és nagyjából a grafitbeli rétegek távolságának felel meg, azaz nagyjából 0,34 nm.

A többfalú nanocsövek egy ritkább típusát alkotják azok, melyek nem koaxiális, diszkrét csövekből állnak, hanem egyetlen grafénréteg önmaga körüli többszöri feltekerése révén létrejövő tekercsként képzelhető el.

Többfalú szén nanocsövek gubancolt sokasága SEM ábrán

A több egymásba ágyazódó cső különféle tiltott sávja jellemzően úgy alakul, hogy ezen szerkezetek együttes vezetési jellege félfémes.

A kétfalú szén nanocsövek köztes kategóriát képeznek a többfalúak és az egyfalúak között, ugyanis szerkezetük jellemzői az egyfalúakéit idézi, de azoknál sokkal ellenállóbbak a kémiai hatásokkal szemben. Számottevő a hatás, ha a nanocső falát valamely alkalmazáshoz, vagy művelethez szükséges kémiai funkciós csoportokkal kívánják ellátni. Egy egyfalú csőhöz kívülről kovalens kötéssel csatlakozó kémiai oldallánc olykor túl nagy szerkezeti változást, torzulást okoz. Mivel a kétfalú csöveknek a funcionalizálás csak a külső falát érinti, és a szerkezettorzító hatás jellemzően nem olyan jelentős, ez nem lesz számottevő hatással a vezetési tulajdonságokra. Ezért a kétfalú csövek jobban megfelelnek olyan célokra, ahol egyszerre fontos a kémiai funkcionalizálás kialakítása és a jó vezetőképesség megtartása. A kétfalú csövek hatékony előállítása például Flahaut és szerzőtársai 2003-ban közzétett eredményei alapján lehetséges.

Csőkapcsolatok és egyéb alakzatok

Két többfalú nanocső egy lehetséges kapcsolatának TEM-képe

Az egy és többfalú nanocsövek egymás közötti kapcsolatai igen sokféleképpen alakulhatnak. A kapcsolatok ideális esetekben is gyakran sok hibahelyet tartalmaznak, ahol a szénatomok geometriai okok miatt nem állhatnak hatszöges rácsba, illetve a szénatomok kötéstávolsága is torzul. A kapcsolódások geometriája úgy alakul ki, hogy ezen szükségszerűen jelenlevő hibahelyek által képviselt, a rendezett rácshoz képesti energiatöbblet a lehető legkevesebb legyen. Egy fémes és egy félvezető jellegű nanocső találkozásakor nanoszerkezetű heteroátmenet jöhet létre, mely a jövőben akár szén nanocsőre alapozott elektronikában is szerephez juthat.

Elméleti számításokból tudjuk, hogy egy nanocső és egy szén nanoszalag (azaz egy grafénréteg véges keresztmetszetű sávja) közötti kapcsolat is igen érdekes elektromos és mechanikai jellemzőkkel bír, de az ilyen szerkezetek célzott gyártásának hiánya, illetve ritka fellelhetőségük miatt ezek kísérletileg nehezen tanulmányozhatóak. Ezen az eredményen alapulnak bizonyos elméleti számolások nanocsövekkel erősített grafén szerkezetekről, melyek, ha rendelkezésre állna a gyártási eljárásuk, például hidrogéntároló cellák nanoszerkezetű alapanyagként lennének hasznosíthatók.

Folynak kísérletek olyan makroszkopikus tömbi anyagok előállítására, melyek bizonyos fokig rendezett szén nanocsövekből épülnek fel. Ezen anyagok nanoporozitása miatt olyan alkalmazásokban lehetnek hasznosak, melyekben a nagy felület-térfogat arány illetve a kapillárisjelleg fontos, mint például új szuperkondenzátorok, energiatárolók, térvezérlésű tranzisztorok, katalizátorok, napelemek, és egyes orvosbiológiai alkalmazások.

Nasibulin és szerzőtársai 2007-ben közölt beszámolójában nanocső falához kovalensen kötődő fullerénmolekulákról számoltak be, melyeket a szaknyelv szén nanorügynek nevez. Ezek gyakorlati jelentőségét az adja, hogy egyszerre rendelkezik fullerénre és nanocsőre jellemző tulajdonságokkal. A cső jó vezető, a róla lelógó fullerénmolekula pedig például erős téremissziós jelenséget mutat. Mechanikai alkalmazásokban továbbá ezek a nanorügyek akadályozzák a szén nanocsövek egymáson való elcsúszását, mely így az anyag makroszkopikus merevségéhez járul hozzá.

Az úgynevezett szén borsóhüvelyek szintén érdekes szerkezetek: nanocső belsejébe zárt fullerénmolekulákat jelentenek. Különlegességük az, hogy besugárzás vagy melegedés hatására sajátos mágneses jellemzőket mutatnak. Továbbá ilyen borsóhüvelyeket oszcillátorként alkalmazva bizonyos elméleti számítások ellenőrizhetőek.

Egy nanocső elméletben tórusszá hajlítható, ha a cső két nyílt végét összeillesztjük. Bár ezt a gyakorlatban még nem sikerült igazolni, elméleti számítások szerint egy ilyen szerkezet különleges mágneses tulajdonságokkal bírhat, mely jellemzők a tórusz és maga a cső átmérőjének megválasztással hangolhatóak. A grafénezett szén nanocsöveket úgy lehet elképzelni, hogy a csőfalról, mint levelek, ágaznak le kisebb-nagyobb grafénlemezek. Ezen szerkezetek nagy felület-térfogat arányuknak köszönhetően nyerhetnek majd alkalmazást például szuperkondenzátorokban.

• 
  Egy ferde csőkapcsolat szimulált kötésrelaxációja
• 
  Kétfalú szén nanocső TEM-képe
• 
  A szén borsóhüvely elméleti felépítése
• 
  Kétfalú csőben levő fullerének sokasága egy TEM-képen
• 
  A szén nanorügy egy lehetséges szerkezete
• 
  A lehető legrövidebb szén nanocső a cikloparafenilén molekula
• 
  Különböző mértékben grafénezett szén nanocsövek

Fizikai tulajdonságai

A szén nanocsövek nanoszerkezetű anyagok, így fizikai jellemzőik kialakításában a szén halmaztulajdonságain kívül fontos szerepet játszanak a szerkezeti jellemzők is. Az ideális nanocső falát hatszöges kristályrácsú grafén alkotja. A cső tengelyének és az azt alkotó rács bázisvektorainak egymáshoz képesti viszonya alapján a nanocső szerkezete megadható $(n,m)$ indexekkel.

Az indexek egy adott nanocső esetén az ábrán látható módon határozhatók meg. Ha az eredeti grafén rácsához képest a cső hossztengelye $T$ irányú, akkor a rá merőleges, a cső falán éppen körbeérő $C_{h}$vektor a grafén eredeti rácsában az alábbiak szerint adható meg:

A csőfal-orientáció és az $(n,m)$ indexek kapcsolata

$C_{h}=n{\vec {a}}_{1}+m{\vec {a}}_{2}$.

Ez a vektor a nanocső úgynevezett királis vektora, més néven Hamada-vektor, melyet a fentiek szerint úgy választunk meg, hogy a hatszögrács rácspontjából rácspontjába mutasson, mert így rácsvektor lesz, azaz egész indexekkel kifejezhető. Másrészt így bizonyos, hogy a cső záródása kötéshelyes lesz.

Ha ismerjük a nanocső indexeit, akkor a cső vastagsága is meghatározható, ugyanis a kiralitási vektor hossza épp a cső kerületével egyezik meg. Egy $(n,m)$ indexekkel jellemzett nanocső esetén az átmérő tehát kifejezhető az indexekkel:

$d={\frac {a}{\pi }}{\sqrt {(n^{2}+nm+m^{2})}}\approx 78.3\cdot {\sqrt {((n+m)^{2}-nm)}}{\rm {\quad [pm]}}$,

ahol a = 0.246 nm a jellemző kötéstávolság a grafén hatszögrácsában.

A csőfal orientációja alapján három alapesetet különböztetnek meg:

• Karoszszék-nanocső: ha a királis vektor a hatszögrács valamely kötésének irányával párhuzamos, akkor a cső egy merőleges keresztmetszetén úgynevezett karosszékperem alakul ki. Ekkor magát a csövet is karosszék-típusúnak nevezik. Az ilyen cső két indexe megegyezik, azaz $(n,n)$ alakú.
• Cikkcakk-nanocső: ha a királis vektor a hatszögrácson valamely másodszomszédokat összekötő szakasszal párhuzamos, akkor a cső egy merőleges keresztmetszetén cikkcakkperem alakul ki. Ekkor magát a csövet is cikkcakk-típusúnak nevezik. Az ilyen cső királis vektorának valamely bázis irányába eső komponense nulla, ezért indexe $(n,0)$ alakú.
• Királis nanocső: ha a királis vektor és a hatszögrács viszonya egyik fenti speciális esetbe sem esik, a nanocsövet általánosan királisnak nevezik.

• A nanocső-szerkezetek három alaptípusa
• 
  Karosszék-nanocső
• 
  Cikkcakk-nanocső
• 
  Királis nanocső
• 
  A három alaptípus összehasonlítása

Mechanikai tulajdonságok

A szén nanocsövek falát alkotó hatszöges rácsban a szénatomok három elsőszomszéddal kötnek síkbeli kovalens kötést. Ez a grafénhoz hasonlóan úgy történik, hogy a szén kötő elektronjai sp² hibrid atompályákat képeznek. Ezen kötések viszonylagos erőssége és a szerkezet sajátosságai miatt az elméleti számítások extrém mechanikai jellemzőket jósolnak. Az eddigi megfigyelések ezzel összhangban azt mutatják, hogy a szén nanocsövek a legnagyobb szakítószilárdságú anyagok, melyek Young-modulusa is kiemelkedik a többi anyagé közül.

Néhány anyag mechanikai tulajdonságainak összehasonlítása

Material	Young's modulus (TPa)	Szakítószilárdság (GPa)	Max. megnyúlás (%)
Egyfalú szén nanocső	≈1 (from 1 to 5)	13–53	16
Karosszék szerkezetű szén nanocső	0,94	126,2	23,1
Cikkcakk szerkezetű szén nanocső	0,94	94,5	15,6–17,5
Királis szén nanocső	0,92
Többfalú szén nanocső	0,2–0,8–0,95	11–63–150
rozsdamentes acél	0,186–0,214	0,38–1,55	15–50
Kevlár–29&149	0,06–0,18	3,6–3,8	≈2

Egy 2000-ben, többfalú nanocsöveken végzett vizsgálat szerint a szakítószilárdságuk elérheti a 63 GPa-t. Egy 2008-es cikkben Peng és szerzőtársai 100 GPa szakítószilárdságú egyedi nanocsövekről számoltak be, mely nagyságrendjében egybeesik az atomi potenciálokat figyelembe vevő elméleti számításokkal. Összehasonlításképpen, ez 100-szorosan meghaladja egy tipikus rozsdamentes acél szakítószilárdságát, azaz például egy mérnöki alkalmazásban egy adott keresztmetszetű acél szerkezeti elem, vagy alkatrész század akkora megengedett mechanikai feszültségeket visel el, mint egy azonos keresztmetszetű, nanocsövekből álló szerkezet, mely mindemellett még jelentősen könnyebb is lehetne. Többek között ezek a motivációi az ilyen, szén nanoszerkezeteken alapuló szerkezeti anyagok intenzív kutatásának.

A nanocsövek szerkezeti anyagként való hasznosítását azonban több tényező nehezíti. Bár az egyedi nanocsövek igen nagy szakítószilárdságúak, de a több nanocsőből álló szerkezetekben az egyes nanocsövek közti kölcsönhatás jóval gyengébb, mint a csőfalakat összetartó erő. Emiatt a kötegbe állt csövek egymáson elcsúszhatnak, illetve a többfalú csövek tengelyirányban teleszkopikus módon szétcsúszhatnak. Mindez a kiváló elméleti mechanikai jellemzők leromlásához vezet a gyakorlati, makroszkopikus esetekben, a mérhető szakítószilárdság például akár az elméleti érték századára eshet. A problémára igen sok megoldási javaslat született, például Filleter és szerzőtársai szerint a csőkötegek közt kialakított kovalens keresztkapcsolatokkal az anyag térhálósítható, mellyel viszonylagosan jól kihasználhatóak a nanocsövek mikroszkopikus jellemzői. Ezzel a módszerrel többfalú szén nanocsövek esetén 60 GPa, kétfalú csövekből álló csőkötegek esetén pedig 17 GPa szakítószilárdság volt elérhető.

Megemlítendő, hogy a szén nanocsövek csak húzófeszültség esetén mutatnak extrém szilárdságot. Üreges szerkezetük, illetve hosszukhoz képesti kis keresztmetszetük miatt csavaró, nyomó, hajlító vagy nyíró igénybevétel esetén könnyen kihajlanak, esetleg eltörnek. A nanocsövek sugárirányban közel sem olyan merevek, mint tengelyirányban. transzmissziós elektronmikroszkóppal végzett megfigyelések arra utalnak, hogy a csőfalat sugárirányban akár van der Waals-erőkkel is érdemben deformálni lehet. Nanoindenter illetve AFM segítségével végzett kísérletekben a csőfal rugalmasságát számszerűen is megvizsgálták.

Elektromos és optikai tulajdonságok

Vezetési jelleg

A szén nanocső diszperziós relációja (fenti ábrák), illetve a félvezető és a fémes jelleg grafikus magyarázata (rendre balra és jobbra lent)

A szén nanocsövek szerkezetüktől függően lehetnek félvezető vagy fémes jellegűek. A szerkezet és a vezetési jelleg közötti összefüggés magyarázatához a csőfal elektromos energia-sávszerkezetének megismerése szükséges.

A kvázi-egydimenziós nanocsövekben az elektronok számára a tér egy irányában delokalizáció, másik két irányban kvantumbezárás érvényesül. Keresztirányban a cső méretei összemérhetők a sávelektronok hullámhosszával, így az elektronok számára ezekben az irányokban éles potenciálgátak jelentik a peremfeltételt (valójában ennél helyesebb Born–Kármán-féle pediodikus határfeltétellel számolni). Ezzel szemben tengelyirányban a cső hossza jóval nagyobb a sávelektronok jellemző hullámhosszánál, így ez irányban az elektronok terjedni képesek. A nanocsövek vezetési jellegét alapvetően az határozza meg, hogy a csőtengely irányában delokalizált elektronok számára rendelkezésre áll-e olyan hullámszámú állapot, melyen a tiltott sáv szélessége nulla. Ez esetben ugyanis az ennek a feltételnek megfelelő hullámszámú elektronokra nézve a sávszerkezet fémes jellegű lesz.

Ezen állítás egyszerűen szemléltethető a jobboldali ábrával. Az ábrán az csőfal sávelektronjainak diszperziós relációja látható. A Brillouin-zóna ${\textstyle \Gamma }$ és ${\textstyle M}$ hullámszámú pontjainál tiltott sáv van, míg a ${\textstyle K}$ hullámszámú pontjánál a vezetési és a vegyértéksáv összeér. Ha a csőfal hatszögrácsa úgy viszonyul a tengely irányához, hogy a hossztengely mentén haladó elektron számára megengedett legyen a ${\textstyle K}$ hullámszámú állapot, akkor a nanocső első közelítésben félfémes vezető, egyébként félvezető lesz.

A fenti feltétel teljesül minden olyan nanocsőre, melynél az $(n,m)$ indexekre teljesül, hogy

$|(m-n)/3|=j$,

ahol $j=0,1,2,...$

Mivel a karosszék-nanocsövek indexei $(n,n)$ alakban adhatók meg, melyre a feltétel bármilyen $n$ esetén teljesül, ezért ilyen nanocsövek mindig vezetők. Az $(n,0)$ indexű cikkcakk-nanocsövek esetén ez csak 3-mal osztható $n$-ekre fog teljesülni. Általános esetben elmondható, hogy a feltétel alapján minden harmadik nanocső-szerkezet félfémes, a többi pedig félvezető jelleget eredményez.

A fenti, valójában csak fel nem tekert nanoszalagra érvényes kijelentések pontosításához ezen felül figyelembe kell venni, hogy a csőfal hajlott alakú. A görbületet figyelembe vevő egyszerű modell a zónahajtogatási modell, mely jellemzően 1-1,5 nm-es átmérőjű csövekre általában jó közelítést ad. A modell értelmében a hajlottság miatt a $\sigma ^{*}$ és $\pi ^{*}$ lazító pályák kissé hibridizálódnak. Emiatt a ${\textstyle K}$ hullámszámú degenerált pontban a vezetési és vegyértéksáv energiája felhasad, azaz kis tiltott sáv, és enyhe félvezető jelleg jelentkezik.

Összességében tehát elmondható az egyfalú nanocsövekről, hogy:

• Az $(n,n)$ nanocsövek fémes vezetők,
• az $(n,n\pm 3j)$ nanocsövek igen kis tiltott sávval rendelkező félvezetők,
• egyéb nanocsövek pedig nagy tiltott sávval rendelkeznek.

Ezen felül kisebb átmérőjű nanocsöveknél további korrekciók szükségesek, ugyanis a csőfal görbületi sugarának csökkenésével a csőfal elektronszerkezete egyre jobban eltér a neki megfelelő kihajlított nanoszalagétól. Például az $(5,0)$ nanocsőnek félvezetőnek kellene lennie, a kis görbületi sugara miatti korrekciós következtében mégis fémes.

Transzportjellemzők

A szén nanocsövek falát alkotó szénatomok négy vegyértékelektronja közül három a csőfal kovalens kötéseiben vesz részt, a negyedik pedig a cső belseje és külseje felé kiálló p-pályán helyezkedik el. Ezek a pályák a csőfal mindkét oldalán részben átfednek, a létrejövő $\pi$-pályákon az elektronok a csőfal hosszán delokalizáltak. Ha egymáson fekvő szén nanocsövek között folyik az áram, a csövek között az elektronok alagúteffektussal haladnak át.

A nanocsövek egydimenziós szerkezetének következménye, hogy az elektronok haladása diszkrét vezetési csatornákon, diszkrét energiákon történik. Bizonyos feltételek mellett a szén nanocsöveken ballisztikus transzport is létrejöhet, ami azt jelenti, hogy az elektronok a cső hosszán szóródásmentesen haladnak, és mivel nincs disszipáció és nem keletkezik Joule-hő, az áram energia betáplálása nélkül is fennmarad. Ilyen esetekben a vezetőképesség leírására a két végpontot összekötő n darab vezetési csatornára alkalmazott Landauer-formalizmus használható:

$G(\mu )=G_{0}\sum _{n}T_{n}(\mu )$,

ahol $G_{0}=e^{2}/(\pi \hbar )\approx 7.75\times 10^{-5}\Omega ^{-1}$ a vezetőképesség kvantuma, n darab vezetési csatorna lehetséges, melyek transzmissziós valószínűsége $T_{n}$.

A valós esetekben a ballisztikus vezetés kialakulását azonban több tényező is nehezíti, például a hibahelyeken, csőfal-deformációkon az elektronok szóródnak, azaz végső soron a vezetés diffúzív jelleget ölt.

Optikai átmenetek

Az elektronok állapotsűrűsége nagyban függ a vezetési jellegtől. A fémes esetekben nincs tiltott sáv, félvezető esetben viszont van. Mivel kvázi-egydimenziós anyagról van szó, az állapotsűrűségben a sávéleken megjelennek a van Hove-szingularitások. Ezeknek köszönhetően a sávélek közelében igen nagy az állapotsűrűség, így ezek között karakteres (~10 meV szélességű) optikai átmenetek tapasztalhatók.

Vezető és félvezető nanocsövek elektron-állapotsűrűsége

• Az ábrán v₁ − c₁, v₂ − c₂, stb. betűkkel jelölt optikai átmenetek jele szokásosan E₁₁, E₂₂, stb. Ezek megengedett átmenetek.
• Keverékmintákban, ha félvezető és fémes nanocsövek is jelen vannak, ezek átmeneteit rendre S illetve M betűjellel különböztetik meg.
• A c₁ − v₂, c₂ − v₁ közöttiek tiltott dipólátmenetek, bekövetkezési valószínűségük kicsi, így igen gyengék.
• A szingularitások közti átmenetek karakterisztikus energiája a csőfal szerkezetétől függ, így az átmenet spektroszkópiai vizsgálatával a szerkezetről információ nyerhető. Fordítva is: ha a szerkezetet változtatjuk, az optikai jellemzők hangolhatók.
• Mivel az átmenetek kellőképpen élesek, ezért lehetőség van a nanocsövek szelektív gerjesztésére. Ez azt jelenti, hogy adott gerjesztő hullámhosszal kiválaszthatunk egy karakterisztikus átmenetet, mely egy adott $(n,m)$ indexű szén nanocső egy adott átmenetéhez tartozik, így biztosíthatjuk azt, hogy az optikai válasz is csak az ilyen nanocsövektől fog érkezni akár egy keverékmintában is.

Az alkalmazásokkal kapcsolatos mérnöki fejlesztések fontos eszközei az optikai vizsgálatok. Ezek segítségével meg lehet mondani, hogy a gyártás során milyen nanocsövek keletkeztek, ezek szerkezete és homogenitása megfelel-e az alkalmazások feltételeinek. Többek között megállapítható, hogy a gyártott anyagban mennyi a valóban csőszerű szénképződmény hányada, milyen a jellemző kiralitás, illetve a keletkezett nanocsöveken milyen hibahelyek száma és eloszlása.

A fenti átmenetek gerjesztésével magyarázhatóak a szén nanocsövek fluoreszcencia- illetve fotolumineszcenciajelenségei. A gerjesztő fény a szén nanocsövön elnyelődve elektron-lyuk párt, azaz excitont kelt. A rekombináció folymatának egy tipikus példája, amikor egy S₂₂-gerjesztés után mind az elektron, mind az elektronlyuk hamar legerjesztődik, előbbi c₂→c₁, utóbbi v₂→v₁ átmenettel, melyek jellemzően fonongerjesztéssel járnak. Ezt követően az elektron és a lyuk c₁→v₁ sugárzásos elektronátmenet során, viszonylag gyorsan rekombinálódik (karakterisztikus élettartama mindössze 100 ps körüli). Ez utóbbi az a foton, amit a fotolumineszcencia-mérésben detektálnak, melynek hullámhossza jellemzően 0,8–2,1 µm. Az átmenet energiája szerkezetfüggő, a detektált foton szerkezeti információkat ad a vizsgált nanocsövekről. A nanocsövek kvázi-egydimenziós alakja miatt a kibocsátott fény a hossztengely irányában polarizált. Ha tehát mérjük a fluoreszcens fény polarizációs irányát, képet kaphatunk a nanocsövek fizikai orientációjáról is.

• A szén nanocsövek spektrális jellemzői
• 
  Egy diszpergált szén nanocső minta jellemző abszorpciós spektruma. A spektrum éles csúcsai a van Hove-szinguláris sávélek közti éles átmenetek következménye
• 
  Szén nanocsövek fotolumineszcencia-jelenségei. Az ábra a gerjesztő fény hullámhossza és a legerjesztődés következtében kibocsátott fény hullámhossza közötti összefüggéseket mutatja
• 
  Egyfalú szén nanocső Raman-spektruma. A jelölt módusok közül kiemelendő az RBM (sugárirányú lélegző módus) és a G-módus szerepe
• 
  Kataura-ábra, mely bizonyos energiaátmenetek szerkezetfüggését mutatja

Raman-spektrum

A szén nanocsövek infravörös spektroszkópiai vizsgálata problémás a csövek nagy abszorpciója miatt. Mivel azonban a Raman-spektroszkópia jó térbeli felbontást és jó érzékenységet biztosít, elterjedten használják szén nanocső minták összetételének azonosítására. A szórás egyfalú nanocsövek esetén a van Hove-szingularitások miatt rezonáns, így csak azok a nanocsövek vesznek részt a szórásban, melyek valamely energiaátmenete megfelel a gerjesztő lézer fotonenergiájának. A Raman-módusok közül fontosak az alábbiak:

• RBM-módus (radial breathing mode, azaz sugárirányú lélegző módus): a nanocső fala sugárirányban periodikusan összehúzódik-kitágul a gerjesztés hatására, azaz az atomok szinte kizárólag sugárirányban, azonos fázisban mozognak. Ennek frekvenciája fordítottan arányos a csőátmérővel, így ezen csúcs Raman-eltolódásából a cső méretére lehet következtetni. Az RBM-módus nanocsövekre jellemző, azonban nincs analógja a grafénnél, ugyanis végtelen sugarú határesetben ez a módus a grafénsíkra merőleges transzlációba megy át.
• G-módus (grafit-módus): ez a módus a grafénsíkokkal való rokonság eredménye: a csőfal atomjai a fal síkjában hasonlóan vibrálnak, mint ahogy az egy grafén G-módusánál látható, bár ahhoz képest a csőfal hajlottsága miatt eltérések tapasztalhatók: a csúcs kissé alacsonyabb frekvenciák felé tolódik, és több kis csúcsra hasad fel. A felhasadás mértéke fémes nanocsöveken szembetűnőbb a nagyobb elektron-fonon csatolás miatt. A csúcs szerkezetéből a csőfal szerkezetére és vezetési jellegére lehet következtetni.
• D-módus: a csőfal hibáival kapcsolatos, így a G-módus csúcsához mért aránya a csőfal hibamentességének mértékeként alkalmazható.

Hőtani tulajdonságok

A szén nanocsövek hőtani jellemzőit is alapvetően befolyásolja a szerkezetük. A tengely irányában hővezetésük kiváló, ami a bennük akár szobahőmérsékleten is létrejövő ballisztikus transzportnak köszönhető. Pop és szerzőtársai közleményében 3500 W/mK hővezetésű egyfalú nanocsövekről számolt be, mely nagyjából tízszeresen haladja meg a réz hővezetési tényezőjét. Ezzel szemben sugárirányban igen rossz, a nanocsövek hővezetése, ennek nagyságrendje mindössze kb. 1 W/mK. Hőmérsékleti stabilitásuk igen jó, vákuumban kb. 2800 °C-ig, míg levegőn kb. 750 °C-ig stabilak. A szerkezeti hibák a fenti ideális jellemzőket nagymértékben rontják, ugyanis egy-egy hibahely fononszóráshoz vezet, lecsökken a fononok szabad úthossza, ami a makroszkopikus hővezetés romlását eredményezi.

Előállítása

Ívkisüléssel

Az ívkisülésen alapuló eljárás elvi vázlata

A nanocsövek 1991-es megfigyelése grafitelektródák között létrejövő ívkisülés által képzett koromban történt, miközben a NEC kutatói fullerének előállításán dolgoztak. Később ugyanitt dolgozták ki a szén nanocsövek hasonló elvű tömeggyártásának egy korai módszerét. Az eljárás lényege az, hogy a negatív elektróda anyaga a kisülés magas hőmérséklete miatt elszublimál, majd rekombinálódáskor más szén allotropok mellett nanocsöveket is képez. A nanocsövek hozama más termékek arányában nagyjából 30 tömeg%-os. A kisülésben egy- és többfalú, aránylag hibamentes nanocsövek képződnek, melyek hossza elérheti az 50 mikrométert is. A kisülés jellemzően igen nagy hőmérsékleten, 1700 °C felett zajlik, ami a többi eljáráshoz képest nagyfokú hibamentességet eredményez.

Lézeres porlasztással

Többfalú szén nanocsövekből álló keverék

A lézerporlasztásos módszer során egy grafitból készült targetanyagra nagy energiájú impulzuslézer-nyalábot vetítenek. A reakció során, mely igen magas hőmérsékleten, inertgáz-környezetben zajlik, a target szénatomjai kiporlasztótnak, majd a reaktorkamra hidegebb felületein kiválva nanocsöveket képeznek. Az eszközben gyakran kialakítanak vízhűtésű felületet, mely a csőképződés szempontjából preferált lesz. A módszert egy eredetileg fém porlasztására alkalmazott berendezéssel fejlesztették ki a texasi Rice Egyetemen. Később ugyanitt dolgozták ki e módszer fémkatalizátorokkal segített változatát, mely nagyobb hozamot eredményezett.

A keletkező nanocsövek hozama 70% körüli, a csövek jellemzően egyfalúak, átmérőjük bizonyos fokig szabályozható a reakció hőmérsékletének beállításával.

Termikus plazmával

Egyfalú szén nanocsövek termikus plazma keltésével is előállíthatók. A 2000-ben kifejlesztett módszer lényege, hogy széntartalmú gázból, plazma keltésével jöjjenek létre a nanocsövek. A módszer előnye, hogy a gáz bontása jóval kisebb energia befektetését igényli, mint a grafit porlasztása, továbbá a grafitporlasztásos technikáknál alkalmazott impulzusüzem helyett ez az eljárás folytonosan végrehajtható. A mikrohullámú elektromágneses térrel gerjesztett, légköri nyomású plazmanyalábba argon-etilén-ferrocén gázkeveréket juttatnak. A reakcióban az egyfalú szén nanocsövek mellett egyéb fém és szén nanorészecskék, illetve amorf szén keletkezik.

Katalitikus gőzfázisú leválasztással

Szén nanocsövek gyártása PECVD-vel

Bár a szén katalitikus gőzfázisú leválasztásának eljárása már 1952-ben ismert volt, szén nanocsövek célzott gyártására csak 1993 után alkalmazták. 2007-ben a Cincinnati Egyetem kutatói ezt továbbfejlesztve 18 mm hosszúságú, irányított nanocsövek gyártására is alkalmas készüléket mutattak be.

A katalitikus gőzfázisú leválasztás (CVD) során egy szubsztrátfelületen fémkatalizátor nanorészecskéket (amely anyaga gyakran nikkel, kobalt, vagy vas) helyeznek el, melyek a nanocsövek növekedését segítik majd. A keletkező nanocsövek méreteloszlása és a katalizátorrészecske méreteloszlása összefügg, így mód van a nanocsövek méretének szabályozására. A fém nanorészecskék méretének beállítása történhet maszkolt leválasztással, hőkezeléssel, vagy plazmamarással. A szubsztrátfelületet nagyjából 700 °C-ra fűtik.

A reakció úgy zajlik, hogy a reaktorba egy hordozógázt (pl. ammóniát, nitrogént, vagy hidrogént) és egy széntartalmú gázt (pl. acetilént, etilént, etanolt, vagy metánt) engednek. A hő hatására a széntartalmú gáz disszociál a katalizátorrészecske felületén, majd a szén beépül a keletkező nanocső falába. Egyes reakciókban a katalizátorrészecske végig a szubsztrát felületén marad, míg más reakciókban a növekvő nanocső csúcsán elhelyezkedve egyre távolabb kerül attól a szubsztráttól, közben maga alatt „építi” a nanocsövet.

A folymat plazmakeltéssel egészíthető ki (ez a plasma-enhanced CVD, azaz PECVD), ekkor a gőzfázisú leválasztás közben a nanocsövek a plazmabeli elektromágneses térerősség irányába növekednek.

A szén nanocsövek legelterjedtebb gyártási módja a CVD valamely fajtája. Ennek oka például a más módszerekhez képesti költséghatékonysága, illetve hogy segítségével például egy adott felületre növeszthetők irányított szén nanocsövek. A katalizátorok helyes elrendezésével a növekvő nanocső-szőnyeg mintázata is beállítható.

Természetben előforduló szén nanocsövek

Bár a nanocsövek célzott előállítása összetett feladat, más fullerénekkel együtt a természetben is megtalálható, például kormozó lángok égéstermékében. Ezek azonban kontrollálatlan folyamatokban képződnek, igen sok hibahelyet tartalmaznak, így tudományos és technikai alkalmazásuk nem célszerű.

Alkalmazásai

Lehetőségek és megvalósult alkalmazások

A szén nanoanyagok alkalmazásainak fejlesztését az hajtja, hogy mérnöki alkalmazásokban váljanak hasznossá kivételes fizikai jellemzőik. A kiváló szakítószilárdságuk és rugalmassági modulusuk melletti kis tömegük miatt szerkezeti anyagokban való alkalmazásuk a cél. Elektromos és optikai jellemzőik a szerkezetüktől nagymértékben függnek, így ha erre a gyártáskor hatást lehet gyakorolni, nanoméretű gépezetekhez juthatunk. Felmerült a nanocsövek alkalmazása a MEMS/NEMS-eszközökben, AFM-tűk hegyének gyártásakor, nanotechnológián alapuló orvoslási módszerekben, illetve egyéb nanoméretű szerkezetek kifejlesztésében.

Szerkezeti anyagokban ma még jellemzően nem nanoméretű, hanem tömbi állapotban jellemző a szén nanoanyagok alkalmazása, azaz például más anyagok adalékaként:

Centrifugálásal a csőtípusok bizonyos fokig elválaszthatók

• Az Easton-Bell Sports sportszergyártó és a Zyvex Performance Materials anyagtudományi fejlesztőcég szén nanocső adalékolású kerékpár-alkatrészeket, például vázat, kormányt, kerékvillát, illetve túrabotokat és egyéb sportszereket fejlesztett ki. Ezek előnye a jó szilárdság mellett a szerkezet könnyebb súlya.
• Az Amroy Europe Oy fejlesztőcég Hybtonite nevű terméke egy szén nanocső adalékolású epoxygyanta, mely a gyártó szerint 20–30%-kal erősebb a hozzá hasonló, de adalékolatlan műgyantákhoz képest. Alkalmazásai közt szerepelnek szélturbinák, vízi járművek, sporteszközök.

Nehézségek

Az alkalmazásoknak gátat szab a szén nanocsövek előállításának néhány jelenlegi korlátja. Nincs például hatékony módszer arra, hogy azonos csőtípusokat megbízható eljárással gyártsanak. Egyes eljárásokban bizonyos csőtípusok jellemzőbbek, de további kutatásra és mérnöki fejlesztésre van szükség. Az egyfalú szén nanocsövek gyártás után gyakran kötegekbe állnak, így a csövek különféle jellemzői az elektromos alkalmazásokban kiátlagolódnak. Így speciális, szerkezetfüggő optikai és elektromos jelenségeik kihasználására még nincs kielégítő mérnöki megoldás.

Környezeti és egészségügyi hatásai

Szén nanocsövekkel foglalkozó laboráns védőöltözetben

Mivel a nanocsövek mérete, szerkezete és kémiai funkcionalitása igen sokféle lehet, az esetleges káros élettani hatásainak meghatározása összetett feladat. A témában több tanulmány is megjelent, melyek a szén nanoanyagok használatából falakó veszélyek közt az alábbiakat említik:

• levegőben szálló szén nanoanyagok légzőszervi hatásokat okozhatnak, mely egyes vélemények szerint az aszbesztével összemérhető
• szerkezetük miatt nem zárható ki, hogy a táplálékláncba kerülnek, illetve az emberi szervezetben felhalmozódnak,
• nem zárható ki a karcinogén hatás.

A NIOSH egyesült államokbeli munkaegészségügyi szervezet 2013-as tanulmányában közölte a szén nanocsövekkel és nanoszálakkal kapcsolatos irányelveit. Ebben felhívja a figyelmet arra, hogy a szén nanoanyagok egyes esetekben károsabbak lehetnek, mint a szénalapú anyagok más, tömbi formái. Állatkísérletek alapján valószínűsítik, hogy a levegőben szálló szén nanocsövek légzőszervi megbetegedést okozhatnek, és 1 μg/m³-ben határozták meg a 8 órás munkanap során maximálisan belélegezendő szén nanoanyag mennyiségét. A tanulmányban további ajánlásokat tettek közzé.

Az Európai Parlament és a Tanács 2006. december 18-án elfogadott, vegyi anyagok regisztrálásáról, értékeléséről, engedélyezéséről és korlátozásáról szóló 1907/2006/EK rendelete, azaz a REACH munkaegészségügyi szabályozást vezetett be a szén nanocsövek lehetséges veszélyei miatt. Ennek értelmében a szén nanocső kereskedelmi formalomba kerülhet 10 tonnáig. Ez a szabályozás jelenleg az OCSiAl által gyártott egyik speciális egyfalú szín nanocsőre vonatkozik.

Galéria

• 
  Királis szén nanocső AFM-képe
• 
  Egyfalú szén nanocső TEM-képe
• 
  Szén nanocső adalékolású kerékpárváz
• 
  Nanocső-fonat készítése CVD-vel készült CNT-szőnyegből

Források

Szakkönyvek

• Saitō, Riichirō, M. S. Dresselhaus, G.Dresselhaus. Physical properties of carbon nanotubes. London: Imperial College Press (1998). ISBN 978-1-86094-223-5 
• Dresselhaus, M. S., G. Dresselhaus, P. C. Eklund. Science of fullerenes and carbon nanotubes. San Diego: Academic Press (1996). ISBN 978-0-08-054077-1 
• Tanaka, K, T. Yamabe, K. Fukui, Eds (2000). „The Science and Technology of Carbon Nanotubes”. Fullerene Science and Technology, Elsevier Science, Amsterdam 8 (6), 639–640. o, Kiadó: Informa UK Limited. DOI:10.1080/10641220009351440. (Hozzáférés: 2017. március 30.)  
• Shinar, Joseph, et al. Optical and electronic properties of fullerenes and fullerene-based materials. New York: M. Dekker (2000). ISBN 978-0-8247-8257-3 
• Dresselhaus, M. S., G. Dresselhaus, Ph. Avouris. Carbon nanotubes : synthesis, structure, properties, and applications. Berlin, New York: Springer (2001). ISBN 978-3-540-41086-7 
• Reich, S, C. Thomsen, J. Maultzsch. Carbon nanotubes : basic concepts and physical properties. Weinheim Cambridge: Wiley-VCH (2004). ISBN 3-527-40386-8 
• Ebbesen, Thomas. Carbon nanotubes – preparation and properties. Boca Raton: CRC Press (1997). ISBN 978-0-8493-9602-1 

Ismeretterjesztő weblapok

• Biró László Péter: Nanovilág: A szén nanocsőtől a kék lepkeszárnyig. Fizikai Szemle 2003/11. 385.o., 2003. (Hozzáférés: 2017. március 30.)
• Kónya Zoltán, B. Nagy János, Kiricsi Imre: Szén nanocsövek előállítása és alkalmazásai. Magyar Tudomány, 2003/9 1114. o., 2003. (Hozzáférés: 2017. március 30.)
• Kürti Jenő: Szén nanocsövek. Fizikai Szemle 2007/3. 106.o., 2007. (Hozzáférés: 2017. március 30.)
• Kürti Jenő, Koltai János: Szén nanoszerkezetek (PDF) pp. 38–53, 2013. (Hozzáférés: 2017. március 30.)
• SEM images & TEM images of carbon nanotubes, aligned carbon nanotube arrays, and nanoparticles (angol nyelven). www.nano-lab.com. (Hozzáférés: 2017. március 30.)

Fordítás

• Ez a szócikk részben vagy egészben a Carbon nanotube című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
• Ez a szócikk részben vagy egészben a Mechanical properties of carbon nanotubes című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
• Ez a szócikk részben vagy egészben az Optical properties of carbon nanotubes című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
• Ez a szócikk részben vagy egészben a Synthesis of carbon nanotubes című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

További információk

• Az MTA TTK MFA Nanoszerkezetek Osztályának kutatási témái
• A BME Fizipédia Nanotechnológia Tudásbázisa

Kapcsolódó szócikkek

• Nanotechnológia
• Fullerének
• Allotrópia
• nanocső
• MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet