مركبات الكربون نانوية الحجم (3-6)

الفوليرين:

تم اكتشاف الفوليرين في عام 1985 من قبل Kroto  و Curl و Smalley الذين حصلوا في وقت لاحق على جائزة نوبل للكيمياء في عام 1996. تضم عائلة الفوليرين عددا من العناقيد الذروية  20) تتكون من ذرات الكربون على سطح كروى. عادة ما توجد ذرات الكربون على سطح الكرة في رؤوس الخماسي وسداسيات في الفوليرين. الفوليرين C60 هو الفوليرين الأكثر شيوعا وهو جزئء كروي متناسق للغاية ويتكون من 60 ذرة كربون تقع عند رؤوس عشرون سداسي واثني عشر خماسية. قطر الفوليرين C60 هو 0.7نانومتر.

أنابيب الكربون النانوية (CNTs)

من أهم المواد النانوية الأخرى القائمة على الكربون ذات الخصائص الاستثنائية المناسبة للتطبيقات التقنية المتعددة ومتميزة. ثم اكتشافها في عام 1991 من قبل الباحث الياباني Iijima وتتميز الأنابيب النانوية الكربونية ببنية أسطوانية بقطر عدة نانومترات وتتكون من صفائح جرافين ملفوفة. قد تختلف الأنابيب النانوية الكربونية في الطول والقطر وتناظر صفائح الجرافيت الملتفه وعدد الطبقات.

ووفقا لهيكلها يمكن تصنيف الأنابيب النانوية الكربونية إلى مجموعتين رئيسيتين: الأنابيب النانوية أحادية الجدار (SWCNTs) والأنابيب النانوية متعددة الجدران (MWCNTs).

عموما تمتلك SWCNT قطرا من 1إلى 3نانومتر وطول بضعة ميكرومترات .تتراوح قيم الأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران بقطر يتراوح بين 5و4 نانومتر وطول حوالى 10ميكرومتر.

هيكل CNTs يؤدي إلى خصائص استثنائية مع مزيج فريد من الصلابة والقوة والمرونة مقارنة مع المواد الليفية الأخرى. على سبيل المثال تعرض الأنابيب النانوية الكربونية نسب عالية إلى حد كبير (نسب الطول إلى القطر) مقارنة بالمواد الأخرى ونسب أبعاد أكبر للSWCNTs بالمقارنة مع MWCNTs بسبب قطرها الأصغر. بالإضافة إلى ذلك تظهر الأنابيب النانوية الكربونية التوصيل الحراري والكهربائي العالي مقارنة بالمواد الموصلة الأخرى.