الانابيب الكاربونية Nanotubes carbon

تمثل الانابيب النانوية الكاربونية اشكالا متآصلة للكاربون . اكتشفت الانابيب النانوية  الكاربونية CNTs لأول مرة عام 1925 من قبل  Radushkevich و Lukyanovich في بحث نشر في مجلة الكيمياء الفيزيائية السوفيتية تضمن صورا واضحة لأنابيب كاربونية بأقطار 50 نانوميتر ،  ولم يثير البحث الانتباه بسبب نشره باللغة الروسية ولظروف السياسة الخاصة بالحرب الباردة بين أوربا وأمريكا والاتحاد السوفيتي في ذلك الوقت وفي العام 1976 ‏نشر الباحثون Koyama, Endo, Oberlin ,  بحثا اظهر بوضوح اليافا كاربونية مجوفة على المقياس النانوي باستخدام نمو البخار vapor- growth technology وفي العام 1979 ‏بين الباحث جون ابراهمسون  John Abrahamson ادلة على الانابيب النانوية الكاربونية .

الشكل1: A : التركيب ثلاثي الابعاد للأنابيب النانوية الكاربونية عن

B : مستحضر تجاري للأنابيب النانوية الكاربونية

والتي قدمت معطياتها في المؤتمر الرابع عشر حول الكاربون في ولاية بنسلفانيا والطريقة المستخدمة في تصنيعها ونموها في بيئة من النايتروجين وتحت ضغط منخفض وفي العام 1981 نشر مجموعة من العلماء الروس نتائج عن التوصيف الكيميائي والتركيبي للدقائق النانوية الكاربونية الناتجة من التحفيز الحراري لأول أوكسيد الكاربون وبين الباحثون بأن البلورات الانبوبية متعددة طبقات الكاربون تنتج من لف طبقات الكرافين graphene في اسطوانة وقد تم التوصل الى التركيب ثلاثي الابعاد لهذه الانابيب وتنتج اليوم على نطاق تجاري (الشكل 1) . تم بناء انابيب نانوية بنسبة طول الى قطر تساوي 1/28,000,000 ‏وهي نسبة عالية جدا لا يمكن ان تتوفر او ان تكون متاحة في أي مادة اخرى تمتلك جزيئات الكاربون الاسطوانية خصائص جديدة مما يجعلها ذات مزايا وتطبيقات متعددة في التقنيات النانوية والبصريات والالكترونيات وعلوم المواد علاوة على فنون المعماريات ومجالاتها وتمثل خصائص قوة لا متناهية وخصائص كهربائية فريدة اضافة لكونها موصلات فعالة للحرارة وعلى الرغم من هذه الخصائص الفريدة والعجيبة فإن الاستخدام النهائي لهذه الانابيب النانوية الكاربونية سيكون مرتبطا بالسمية المحتملة لهذه المواد ، تمتلك الانابيب النانوية الكاربونية اقطارا تتراوح بين بضعة نانوميترات (حوالي 50,000 / 1) من قطر الشعرة البشرية ويمكن ان تصل الى بضعة مليمترات في الطول ويمكن تقسيم الانابيب النانوية الكاربونية الى نوعين اعتمادا على طبقات جدرانها ( شكل 2) الى انابيب نانوية كاربونية مفردة الجدار single – walled Nanotubes (SWNTs) والى انابيب نانوية كاربونية متعددة الجدران multi- walled Nanotubes ( MWNTs)

الشكل 2: الانابيب النانوية الكاربونية

A = الانابيب النانوية الكاربونية العائدة لعائلة الفوليرينات

B = لم يحدث الاكتشاف الفعلي للأنابيب النانوية الكاربونية الا في عام 1991 من قبل الباحث سومو ايجما Sumio Ihjhima من NEC اليابان .

وكذلك يمكن تقسيمها الى انابيب كاربونية طويلة long CNTs والى انابيب نانوية قصيرة short CNTs (شكل 3)

الشكل 3: الانابيب النانوية الكاربونية الطويلة ويلاحظ تنوع وتعدد الأشكال والى روعتها وجمالها

تطبيقات الأنابيب النانوية الكاربونية CNTs

تمتلك الانابيب الكاربونية الصلابة والقوة والمرونة strength and flexibility وهي مزايا تؤهلها للعديد من التطبيقات في هندسة التقنيات النانوية nanotechnology engineering  . وجدت الألياف الألياف النانوية الكاربونية في الفولاذ الدمشقي Damascus steel وهذا يفسر القوة الاسطورية للسيوف العربية المصنوعة في العصور العربية والاسلامية الاولى ونظراً للخصائص الميكانيكية المتفوقة للأنابيب النانوية الكاربونية لذا فإن تطبيقها تتنوع من الملابس الرياضية ودروع الحماية من الرصاص للجنود والصناعات الفضائية وفي الدارات الكهربائية Damascus steel  .