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"कार्बन नैनोट्यूब": अवतरणों में अंतर

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अधिकांश एकल-दीवार नैनोट्यूब (SWNT) का व्यास करीब 1 नैनोमीटर होता है, जहां ट्यूब की लंबाई कई लाख गुना अधिक हो सकती है। एक ग्रेफाइट की एक-एटम मोटी परत को जिसे ग्रफीन कहा जाता है, एक निर्बाध सिलेंडर में लपेट कर एक SWNT की संरचना को संकल्पित किया जा सकता है। जिस तरीके से ग्रफीन शीट को लपेटा जाता है उसे सूचकांकों की एक जोड़ी (''n,m'') के द्वारा दर्शाया जाता है जिसे काइरल वेक्टर कहा जाता है। ''n'' और ''m'' पूर्णांक, ग्रफीन के हनिकौम [[क्रिस्टल लैटिस]] में दो दिशाओं में यूनिट [[वैक्टर]] की संख्या को दर्शाते हैं। यदि ''m'' = 0, नैनोट्यूब को "ज़िगज़ैग" कहा जाता हैं। यदि ''n'' = ''m'', नैनोट्यूब को "आर्मचेयर" कहा कहा जाता है। अन्यथा, उन्हें "काइरल" कहते हैं।
 
एकल-दीवार नैनोट्यूब, कार्बन नैनोट्यूब के एक महत्वपूर्ण प्रकार हैं क्योंकि ऐसा विद्युत् गुण प्रदर्शित करते हैं जो बहु-दीवार कार्बन नैनोट्यूब (MWNT) प्रकार में नहीं पाया जाता. एकल-दीवार नैनोट्यूब, सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए सबसे अधिक संभावित उम्मीदवार हैं जो वर्तमान में इलेक्ट्रोनिक्स में प्रयुक्त होने वाले माइक्रो इलेक्ट्रोमेकेनिकल से परे है। इन पद्धतियों का सबसे मूल निर्माण खंड बिजली का तार है और SWNTs उत्कृष्ट परिचालक हो सकते हैं।<ref>{{cite journal|first=J.W.|last=Mintmire|title=Are Fullerene Tubules Metallic?|journal=Physical Review Letters|volume=68|pages=631–634|date=3 फ़रवरी 1992|doi=10.1103/PhysRevLett.68.631|pmid=10045950|last2=Dunlap|first2=BI|last3=White|first3=CT|issue=5}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Dekker|first=Cees|title=Carbon nanotubes as molecular quantum wires|year=1999|journal=Physics Today|volume=52|pages=22–28|url=http://www.physicstoday.org/vol-56/iss-2/pdf/vol52no5p22-28.pdf |format=PDF|doi=10.1063/1.882658|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20080627183310/http://www.physicstoday.org/vol-56/iss-2/pdf/vol52no5p22-28.pdf|archive-date=27 जून 2008|url-status=dead}}</ref> एक SWNTs के उपयोगी अनुप्रयोग पहले intramolecular [[क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर]] (FET) के विकास में है। SWNT FETs का प्रयोग करते हुए पहले इंट्रामोलीक्युलर [[लॉजिक गेट]] का उत्पादन भी हाल ही में संभव हो पाया है।<ref>{{Cite journal|title=Ambipolar Electrical Transport in Semiconducting Single-Wall Carbon Nanotubes|first=R.|last=Martel|year=2001|journal=Physical Review Letters|volume=87|doi=10.1103/PhysRevLett.87.256805|page=256805|last2=Derycke|first2=V.|last3=Lavoie|first3=C.|last4=Appenzeller|first4=J.|last5=Chan|first5=K. K.|last6=Tersoff|first6=J.|last7=Avouris|first7=Ph.}}</ref> एक लॉजिक गेट का निर्माण करने के लिए आपके पास p-FET और एक n-FET, दोनों होना ज़रूरी है। क्योंकि SWNTs p-FETs होते हैं जब इनका संपर्क ऑक्सीजन से होता है और अन्यथा FETs रहते हैं, एक SWNT के आधे भाग को ऑक्सीजन के संपर्क में लाते हुए दूसरे आधे भाग को ऑक्सीजन से बचाना संभव है। इसका परिणाम एक एकल SWNT होता है जो समान अणु के भीतर p और n-प्रकार के दोनों FETs के साथ एक NOT लॉजिक गेट के रूप में कार्य करता है।
 
एकल-दीवार नैनोट्यूब का उत्पादन अभी भी बहुत महंगा है, यथा 2000 प्रति ग्राम करीब $1500 और अधिक किफायती संश्लेषण तकनीक का विकास कार्बन नैनोतकनीक के भविष्य के लिए महत्वपूर्ण है। यदि संश्लेषण का सस्ता तरीका नहीं खोजा जाता है, तो इसके कारण इस तकनीक को व्यावसायिक पैमाने पर लागू करना वित्तीय रूप से असंभव हो जाएगा.<ref name="nanotubes for electronics">{{Cite journal|first=Philip G.|last=Collins|year=2000|title=Nanotubes for Electronics|journal=Scientific American|pages=67–69|url=http://www.crhc.uiuc.edu/ece497nc/fall01/papers/NTs_SciAm_2000.pdf|format=PDF|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20080627183310/http://www.crhc.uiuc.edu/ece497nc/fall01/papers/NTs_SciAm_2000.pdf|archive-date=27 जून 2008|url-status=dead}}</ref> यथा 2007, कई आपूर्तिकर्ता यथा-उत्पादन आर्क डिस्चार्ज SWNTs ~ $50–100 प्रति ग्राम देते हैं।<ref>{{Cite web|title=Carbon Solutions, Inc.|url=http://www.carbonsolution.com|access-date=16 जून 2020|archive-url=https://web.archive.org/web/20190830103853/http://carbonsolution.com/|archive-date=30 अगस्त 2019|url-status=live}}</ref><ref>{{Cite web|title=CarboLex|url=http://carbolex.com|access-date=16 जून 2020|archive-url=https://web.archive.org/web/20190327232106/http://www.carbolex.com/|archive-date=27 मार्च 2019|url-status=live}}</ref>
 
=== बहु-दीवार ===
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=== टोरस ===
[[चित्र:NanoBud.JPG|thumb|right|एक स्थिर नैनोबड संरचना]]
एक नैनोटोरस को सैद्धांतिक रूप से एक कार्बन नैनोट्यूब के रूप में वर्णित किया जाता है जिसे एक [[टोरस]] (डोनट आकार) में मोड़ा गया है। नैनोटोरी में कई विशिष्ट गुण होने की भविष्यवाणी की गई है, जैसे कुछ विशेष radii के लिए पूर्व में अपेक्षित चुंबकीय क्षण से 1000 गुना बड़ा.<ref name="nanotori">{{Cite journal|last=Liu|first=Lei|title=Colossal Paramagnetic Moments in Metallic Carbon Nanotori|year=2002|journal=Physical Review Letters|volume=88|doi=10.1103/PhysRevLett.88.217206|page=217206|last2=Guo|first2=G. Y.|last3=Jayanthi|first3=C. S.|last4=Wu|first4=S. Y.}}</ref> [[चुंबकीय क्षण]], विद्युत् स्थायित्व व अन्य गुण, टोरस की त्रिज्या और ट्यूब की त्रिज्या के आधार पर व्यापक रूप से भिन्न होते हैं।<ref name="nanotori" /><ref>{{Cite journal|title=Carbon nanotube structures: molecular dynamics simulation at realistic limit|journal=Computer Physics Communications|volume=146|year=2002| first=Maria|last=Huhtala|url=http://www.princeton.edu/~msammalk/publications/cpc146_02.pdf |format=PDF|doi=10.1016/S0010-4655(02)00432-0|pages=30|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20080627183309/http://www.princeton.edu/~msammalk/publications/cpc146_02.pdf|archive-date=27 जून 2008|url-status=live}}</ref>
 
=== नैनोबड ===
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=== कप स्टैक्ड कार्बन नैनोट्यूब ===
[[कप स्टैक्ड कार्बन नैनोट्यूब]] (CSCNTs) अन्य अर्ध-1 D कार्बन संरचनाओं से भिन्न हैं जो सामान्य रूप से इलेक्ट्रॉन के एक धातु परिचालक के रूप में व्यवहार करते हैं, CSCNTs ग्रफीन परतों के खड़े सूक्ष्म ढांचे के कारण अर्ध-परिचालक व्यवहार का प्रदर्शन करते हैं।<ref>[{{Cite web |url=http://carbon.imr.ac.cn/file/Journal/2009/1249016438117.pdf |title=Semiconducting properties of cup-stacked carbon Nanotubes] |access-date=3 मार्च 2010 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150109002837/http://carbon.imr.ac.cn/file/Journal/2009/1249016438117.pdf |archive-date=9 जनवरी 2015 |url-status=dead }}</ref>
 
== गुण ==
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{| style="font-size:95%;text-align:center" class="wikitable" border="0"
|+ यांत्रिक गुणों की तुलना<td><ref name="Strength and Breaking" /><ref>{{Cite web |url=http://www.weizmann.ac.il/wagner/COURSES/Reading%20material%20(papers)/Encyclopedy_of_polymer_science_2003.pdf |title=संग्रहीत प्रति |access-date=14 अक्तूबर 2011 |archive-url=https://web.archive.org/web/20111014125856/http://www.weizmann.ac.il/wagner/COURSES/Reading%20material%20(papers)/Encyclopedy_of_polymer_science_2003.pdf |archive-date=14 अक्तूबर 2011 |url-status=dead }}</ref><ref>[{{Cite web |url=http://www.assda.asn.au/index.php |title=Australian Stainless Steel Development Association (ASSDA) - Home] |access-date=3 मार्च 2010 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100227015824/http://www.assda.asn.au/index.php |archive-date=27 फ़रवरी 2010 |url-status=live }}</ref><ref>{{Cite journal|title=Carbon nanotubes: physics and applications|first=S.|last=Belluci|journal=Phys. Stat. Sol. (c)|volume=2|page=34|doi=10.1002/pssc.200460105|year=2005|pages=34}}</ref><ref>{{Cite journal|title=Rigid Rod Polymeric Fibers|first=H.G.|last=Chae|journal=Journal of Applied Polymer Science|volume=100|doi=10.1002/app.22680|year=2006|page=791|last2=Kumar|first2=Satish}}</ref><ref>{{Cite journal|title=Direct mechanical measurement of the tensile strength and elastic modulus of multiwalled carbon nanotubes|first=B.G.|last=Demczyk|journal=Materials Science and Engineering a|volume=334|doi=10.1016/S0921-5093(01)01807-X|year=2002|page=173|last2=Wang|first2=Y|last3=Cumings|first3=J|last4=Hetman|first4=M|last5=Han|first5=W|last6=Zettl|first6=A|last7=Ritchie|first7=R}}</ref><ref>{{Cite journal|title=Prediction of Young’s modulus of single wall carbon nanotubes by molecular-mechanics based finite element modelling|first=M.|last=Meo|journal=Composites Science and Technology|volume=66|doi=10.1016/j.compscitech.2005.11.015|year=2006|page=1597|last2=Rossi|first2=M}}</ref><ref>{{Cite journal|title=Carbon Nanotubes: Synthesis, Properties, and Applications|first=S.B.|last=Meo|journal=Crit. Rev. Solid State Mater. Sci.|volume=26|doi=10.1080/20014091104189|year=2001|page=145|last2=Andrews|first2=Rodney}}</ref></td>
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! पदार्थ
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<sup>E</sup> प्रायोगिक अवलोकन; <sup>T</sup> सैद्धांतिक भविष्यवाणी
 
उपर्युक्त चर्चा नैनोट्यूब के अक्षीय गुणों को सन्दर्भित करती है, जबकि सरल ज्यामितीय विमर्श सुझाते हैं कि कार्बन नैनोट्यूब, ट्यूब धुरी के साथ की बजाय रेडियल दिशा में अधिक नरम होने चाहिए। यकीनन, रेडियल लोच के [[TEM]] अवलोकन ने यह सुझाया कि वान डेर वाल्स बल, दो समीपवर्ती नैनोट्यूब को ख़राब कर सकते हैं।<ref>आर. एस. रुओफ़, एट अल. "रैडिअल डीफोरमेशन ऑफ़ कार्बन नैनोट्यूब बाई वां डेर वाल्स फोर्सेस" [http://www.nature.com/nature/journal/v364/n6437/abs/364514a0.html Nature 364, 514 (1993)] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160912205032/http://www.nature.com/nature/journal/v364/n6437/abs/364514a0.html |date=12 सितंबर 2016 }}</ref> बहु-दीवार कार्बन नैनोट्यूब पर कई संगठनों द्वारा किए गए नैनो अभिस्थापन प्रयोग ने<ref>Palaci, एट अल. "रेडियल इलास्टिसिटी ऑफ़ मल्टीवॉल्ड कार्बन नैनोट्यूब". [http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.94.175502 Phys.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200413073336/https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.94.175502 |date=13 अप्रैल 2020 }}[http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.94.175502 Rev. Lett. ] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200413073336/https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.94.175502 |date=13 अप्रैल 2020 }}[http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.94.175502 94, 175502 (2005)] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200413073336/https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.94.175502 |date=13 अप्रैल 2020 }}</ref><ref>M.-F. Yu, एट अल. "इन्वेस्टीगेशन ऑफ़ रैडिअल ऑफ़ इंडिविजुअल कार्बन नैनोट्यूब अंडर कंट्रोल्ड इंडेंटेशन फ़ोर्स". [http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.85.1456 Phys.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200413073340/https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.85.1456 |date=13 अप्रैल 2020 }}[http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.85.1456 Rev. Lett. ] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200413073340/https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.85.1456 |date=13 अप्रैल 2020 }}[http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.85.1456 85, 1456-1459 (2000)] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200413073340/https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.85.1456 |date=13 अप्रैल 2020 }}</ref> यंग के मापांक का संकेत दिया कि कई GPa के क्रम का यह पुष्टि करना कि CNTs वास्तव में रेडियल दिशा में नरम होते हैं।
 
=== कठोरता ===
[[हीरे]] को सबसे कठोर पदार्थ माना जाता है और यह अच्छी तरह से ज्ञात है कि ग्रेफाइट उच्च तापमान और उच्च दबाव की परिस्थितियों में हीरे में परिवर्तित हो जाता है। SWNTs को ''घरेलु तापमान'' पर 24 GPa से ऊपर का दबाव देते हुए एक अत्यंत कठोर पदार्थ के संश्लेषण में, एक अध्ययन सफल रहा। इस पदार्थ की कठोरता को एक [[नैनोअभिस्थापक]] से 62-152 GPa मापी गई। सन्दर्भ हीरे और [[बोरान नाइट्राइड]] नमूनों की कठोरता क्रमशः 150 और 62 GPa थी। संपीड़ित SWNTs का [[थोक मापांक]] 462-546 GPa था, जिसने हीरे के 420 GPa के मूल्य को पीछे कर दिया। <ref>{{cite journal|author=M. Popov ''et al.''|title=Superhard phase composed of single-wall carbon nanotubes|journal=[[Phys. Rev. B]]|volume=65|pages=033408|year=2002|doi=10.1103/PhysRevB.65.033408|url=http://www.ssl.physics.ncsu.edu/publication/browse/getFileAction?fileref=2003-02-27+12:53:01&dbfilename=2002-PRB65-033408.pdf|format=free download PDF|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20110720011848/http://www.ssl.physics.ncsu.edu/publication/browse/getFileAction?fileref=2003-02-27+12:53:01&dbfilename=2002-PRB65-033408.pdf|archive-date=20 जुलाई 2011|url-status=dead}}</ref>
{{cite journal |author=M. Popov ''et al.''|title=Superhard phase composed of single-wall carbon nanotubes|journal=[[Phys. Rev. B]]|volume=65|pages=033408|year=2002|doi=10.1103/PhysRevB.65.033408|url=http://www.ssl.physics.ncsu.edu/publication/browse/getFileAction?fileref=2003-02-27+12:53:01&dbfilename=2002-PRB65-033408.pdf|format=free download PDF
}}</ref>
 
=== गतिजन्य ===
बहु-दीवार नैनोट्यूब, एक दूसरे के भीतर समाहित बहु संघनित नैनोट्यूब, एक आश्चर्यजनक टेलिस्कोपीय गुण प्रदर्शित करते हैं जिसके तहत एक आंतरिक नैनोट्यूब केंद्र, अपने बाहरी नैनोट्यूब खोल में लगभग बिना घर्षण के खिसक सकता है, इस तरह एक आणवीय रूप से सटीक रेखीय या घूर्णी असर पैदा करता है।
यह [[आणविक नैनोतकनीक]] का एक पहला सही उदाहरण है, जिसके तहत उपयोगी मशीन बनाने के लिए परमाणु सटीक स्थिति में जाते हैं। पहले से ही इस गुण का उपयोग दुनिया के सबसे छोटे घूर्णी [[मोटर]] बनाने के लिया किया जा चूका है।<ref>[{{Cite web |url=http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2003/07/23_motor.shtml |title=07.23.2003 - Physicists build world's smallest motor using nanotubes and etched silicon] |access-date=3 मार्च 2010 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170430041907/http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2003/07/23_motor.shtml |archive-date=30 अप्रैल 2017 |url-status=live }}</ref>
भावी अनुप्रयोग जैसे गीगाहर्ट्ज़ यांत्रिक ओसिलेटर की भी परिकल्पना की गई है।
 
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ग्राफीन की सममिति और अद्वितीय इलेक्ट्रॉनिक संरचना की वजह से, एक नैनोट्यूब का ढांचा, इसके विद्युत गुणों को अत्यधिक प्रभावित करता है। दिए गए एक (''n'', ''m'') नैनोट्यूब के लिए, यदि ''n'' = ''m'', नैनोट्यूब धात्विक है; अगर ''n'' - ''m'', 3 का एक गुणज है, तो नैनोट्यूब एक अत्यंत छोटे बैंड अंतराल वाला अर्ध-परिचालक है, अन्यथा नैनोट्यूब एक मध्यम [[अर्धचालक]] है। इस प्रकार सभी आर्मचेयर ''(n'' = ''m'') नैनोट्यूब धात्विक हैं और नैनोट्यूब (5,0), (6,4), (9,1), आदि अर्ध-परिचालक हैं। सिद्धांत रूप में, धात्विक नैनोट्यूब 4 × 10<sup>9</sup> A/cm<sup>2</sup> की एक विद्युत घनत्व धारा को ले जा सकता है, जो [[तांबा]] जैसी धातुओं से 1,000 गुना से अधिक बड़ा है।<ref>{{Cite journal|first=Seunghun|last=Hong|year=2007|title=Nanotube Electronics: A flexible approach to mobility|journal=Nature Nanotechnology|volume=2|pages=207–208|doi=10.1038/nnano.2007.89|pmid=18654263|last2=Myung|first2=S|issue=4}}</ref>
 
अंतरसम्बंधित आतंरिक खोल वाले बहु-दीवार कार्बन नैनोट्यूब, अपेक्षाकृत एक उच्च संक्रमण तापमान प्रदर्शित करते हैं T<sub>c</sub> = 12 [[K]]. इसके विपरीत, T<sub>c</sub> मूल्य, ऐसे परिमाण का एक क्रम है जो एकल-दीवार कार्बन नैनोट्यूब की रस्सियों के लिए न्यून है या हमेशा की तरह गैर अंतरसम्बंधित खोल वाले MWNTs के लिए। <ref>{{cite journal|author=J. Haruyama ''et al.''|title=Superconductivity in Entirely End-Bonded Multiwalled Carbon Nanotubes|journal=[[Physical Review Letters]]|volume=96|pages=057001|year=2006|doi=10.1103/PhysRevLett.96.057001|url=http://www.ee.aoyama.ac.jp/Labs/j-haru-www/paper/Haruyama%20SuperCNT%20PRL%20publication.pdf|format=free download PDF|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20170810005208/http://www.ee.aoyama.ac.jp/Labs/j-haru-www//paper/Haruyama%20SuperCNT%20PRL%20publication.pdf|archive-date=10 अगस्त 2017|url-status=live}}</ref>
 
=== ऑप्टिकल ===
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[[कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय]] की अलेक्सांड्रा पोर्टर के नेतृत्व में किये गए एक अध्ययन से पता चलता है कि CNTs मानव कोशिकाओं में प्रवेश कर सकते हैं और [[साइटोप्लास्म]] में जमा हो सकते हैं, जिससे कोशिका मृत्यु होती है।<ref name="tox2">{{Cite journal|last=Porter|first=Alexandra|title=Direct imaging of single-walled carbon nanotubes in cells|journal=Nature Nanotechnology|year=2007|volume=2|page=713|doi=10.1038/nnano.2007.347|last2=Gass|first2=Mhairi|last3=Muller|first3=Karin|last4=Skepper|first4=Jeremy N.|last5=Midgley|first5=Paul A.|last6=Welland|first6=Mark}}</ref>
 
कृंतक अध्ययन के परिणाम बताते हैं कि चाहे किसी भी प्रक्रिया से CNTs को संश्लेषित किया गया हो और धातुओं की कितनी भी मात्रा और प्रकार उनमें हो, CNTs [[सूजन]], [[उपकलाभ कणिकागुल्म]] (सूक्ष्म पिंड), [[फाइब्रोसिस]] और फेफड़ों में जैवरासायनिक/विषाक्त परिवर्तन पैदा करने में सक्षम थे।<ref>ज़ुम्वाल्दे, राल्फ और लौरा होड्सन (मार्च 2009). [http://www.cdc.gov/niosh/docs/2009-125/ "Approaches to Safe Nanotechnology: Managing the Health and Safety Concerns Associated with Engineered Nanomaterials"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171218144418/https://www.cdc.gov/niosh/docs/2009-125/ |date=18 दिसंबर 2017 }} राष्ट्रीय व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य संस्थान. NIOSH (DHHS) 2009-125 प्रकाशन.</ref> तुलनात्मक विषाक्तता अध्ययन ने, जिसमें चूहों को परीक्षा सामग्री का बराबर वजन दिया गया यह दर्शाया कि SWCNTs [[क्वार्ट्ज]] से ज्यादा जहरीले हैं, जिसे लंबे समय तक सांसों में घुलने की स्थिति में एक गंभीर व्यावसायिक स्वास्थ्य खतरा माना गया। एक नियंत्रण के रूप में, अल्ट्राफाइन [[कार्बन ब्लैक]] को न्यूनतम फेफड़ों की प्रतिक्रियाएं उत्पन्न करते हुए दिखाया गया।<ref name="tox3">{{cite journal |author=Lam CW, James JT, McCluskey R, Arepalli S, Hunter RL |title=A review of carbon nanotube toxicity and assessment of potential occupational and environmental health risks |journal=Crit Rev Toxicol.|volume=36|pages=189–217 |year=2006 |pmid=16686422 |doi=10.1080/10408440600570233 |issue=3}}</ref>
 
[[अभ्रक तंतुओं]] के समान ही, CNTs का सुई की तरह का फाइबर आकार, यह डर पैदा करता है कि कार्बन नैनोट्यूब का व्यापक उपयोग [[मध्यकलार्बुध]] को जन्म दे सकता है, फेफड़ों की लाइनिंग का कैंसर जो अक्सर अभ्रक से संपर्क के कारण होता है। हाल ही में प्रकाशित एक पायलट अध्ययन इस भविष्यवाणी का समर्थन करता है।<ref name="tox5" /> वैज्ञानिकों ने, सीने की गुहा के मेसोथीलिअल परत के लिए एक स्थानापन्न के रूप में चूहे के शरीर गुहा के [[मेसोथेलिअल परत]] को एक लंबे बहु-दीवार कार्बन नैनोट्यूब में उद्घाटित किया है और अभ्रक की तरह, लंबाई पर निर्भर, रोगजनक व्यवहार देखा जिसमें शामिल थी सूजन और घावों का गठन जिसे [[कणिकागुल्म]] के नाम से जाना जाता है।
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:"यह काफी महत्वपूर्ण है, क्योंकि उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए अनुसंधान और व्यापारिक समुदाय का इस धारणा के तहत कार्बन नैनोट्यूब में भारी निवेश करना जारी है कि वे अभ्रक से ज्यादा खतरनाक नहीं हैं। यदि दीर्घकालिक नुकसान से बचना है तो हमारे परिणाम सुझाते हैं कि बाज़ार में ऐसे उत्पादों को पेश करने से पहले और अधिक शोध व बहुत सावधानी की जरूरत है।<ref name="tox5">{{Cite journal|last=Poland|first=CA|title=Carbon nanotubes introduced into the abdominal cavity of mice show asbestos-like pathogenicity in a pilot study.|journal=Nature Nanotechnology|year=2008|volume=3|page=423|doi=10.1038/nnano.2008.111|last2=Duffin|first2=Rodger|last3=Kinloch|first3=Ian|last4=Maynard|first4=Andrew|last5=Wallace|first5=William A. H.|last6=Seaton|first6=Anthony|last7=Stone|first7=Vicki|last8=Brown|first8=Simon|last9=MacNee|first9=William}}</ref>
सह लेखक डॉ॰ एंड्रयू मेनार्ड के अनुसार:
:"यह अध्ययन वास्तव में सामरिक, अत्यधिक केंद्रित अनुसंधान की तरह है जिसकी आवश्यकता नैनोतकनीक के सुरक्षित और जिम्मेदार विकास को सुनिश्चित करने के लिए है। यह एक विशिष्ट नैनोस्केल पदार्थ पर विचार करता है जिसके बड़े पैमाने पर व्यावसायिक अनुप्रयोग होने की संभावना है और एक विशिष्ट स्वास्थ्य जोखिम के बारे में विशिष्ट सवाल पूछता है। हालांकि, एक दशक से पहले से वैज्ञानिक, लम्बे, पतले कार्बन नैनोट्यूब की सुरक्षा के बारे में चिंता दर्शाते रहे हैं, मौजूदा अमेरिकी संघीय नैनो पर्यावरण में कोई भी अनुसंधान, स्वास्थ्य और सुरक्षा जोखिम अनुसंधान रणनीति के इस सवाल का उत्तर देता है।<ref>[{{Cite web |url=http://www.nanotechproject.org/news/archive/mwcnt/ |title=Carbon Nanotubes That Look Like Asbestos, Behave Like Asbestos] |access-date=3 मार्च 2010 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170715023859/http://www.nanotechproject.org/news/archive/mwcnt/ |archive-date=15 जुलाई 2017 |url-status=dead }}</ref>
 
यद्यपि, अधिक अनुसंधान की जरूरत है, आज प्रस्तुत किये गए परिणाम स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करते हैं कि, कुछ निश्चित परिस्थितियों में, विशेष रूप से दीर्घकालिक संपर्क वाली, कार्बन नैनोट्यूब मानव स्वास्थ्य के लिए गंभीर खतरा उत्पन्न कर सकते हैं।<ref name="tox1" /><ref name="tox2" /><ref name="tox3" /><ref name="tox5" />
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लेज़र पृथक्करण प्रक्रिया में, एक [[स्पंदित लेजर]], एक उच्च तापमान रिएक्टर में एक लक्ष्यित ग्रेफाइट को वाष्पीकृत करता है जबकि एक [[अक्रिय गैस]] को चेंबर में बहाया जाता है। और जब वाष्पीकृत कार्बन संघनित होता है तो नैनोट्यूब रिएक्टर की ठंडी सतहों पर विकसित होते हैं। नैनोट्यूब इकट्ठा करने के लिए पानी से ठंडी की गई सतह को प्रणाली में शामिल किया जा सकता है।
 
इस प्रक्रिया को [[राईस यूनिवर्सिटी]] के डॉ॰ [[रिचर्ड स्मॉले]] और सहयोगियों द्वारा विकसित किया गया, जो कार्बन नैनोट्यूब की खोज के समय, विभिन्न धातु अणुओं के उत्पादन के लिए धातुओं को एक लेजर से विस्फोट कर रहे थे। जब उन्होंने नैनोट्यूब के अस्तित्व के बारे में सुना तो उन्होंने बहु-दीवार कार्बन नैनोट्यूब का निर्माण करने के लिए, धातुओं को ग्रेफाइट से प्रतिस्थापित कर दिया। <ref>{{Cite journal|last=Guo|first=Ting|title=Self-Assembly of Tubular Fullerenes|url=http://www.pa.msu.edu/cmp/csc/eprint/DT085.pdf|year=1995|journal=J. Phys. Chem.|volume=99|pages=10694–10697|doi=10.1021/j100027a002|last2=Nikolaev|first2=Pavel|last3=Rinzler|first3=Andrew G.|last4=Tomanek|first4=David|last5=Colbert|first5=Daniel T.|last6=Smalley|first6=Richard E.|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20170808213722/http://www.pa.msu.edu/cmp/csc/eprint/DT085.pdf|archive-date=8 अगस्त 2017|url-status=live}}</ref> बाद में उस वर्ष, इस दल ने एकल-दीवार कार्बन नैनोट्यूब के संश्लेषण के लिए ग्रेफाईट के यौगिक और धातु उत्प्रेरक कण (सबसे अच्छी उपज [[कोबाल्ट]] और [[गिलट]] मिश्रण से थी) का इस्तेमाल किया।<ref>{{Cite journal|last=Guo|first=Ting|title=Catalytic growth of single-walled nanotubes by laser vaporization|journal=Chem. Phys. Lett.|year=1995|volume=243|pages=49–54|url=http://www.orgchem.science.ru.nl/molmat/mm-web/education/caput-college/ChemPhysLett-1995-243-49.pdf |format=PDF| doi=10.1016/0009-2614(95)00825-O|last2=Nikolaev|first2=P|last3=Thess|first3=A|last4=Colbert|first4=D|last5=Smalley|first5=R|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20110724164437/http://www.orgchem.science.ru.nl/molmat/mm-web/education/caput-college/ChemPhysLett-1995-243-49.pdf|archive-date=24 जुलाई 2011|url-status=dead}}</ref>
 
लेज़र पृथक्करण विधि 70% के आसपास उत्पन्न करती है और मुख्य रूप से प्रतिक्रिया [[तापमान]] द्वारा निर्धारित नियंत्रणीय व्यास के साथ, एकल-दीवार कार्बन नैनोट्यूब का उत्पादन करती है। तथापि, यह आर्क डिस्चार्ज या रासायनिक वाष्प जमाव से ज्यादा महंगी है।<ref name="nanotubes for electronics" />
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=== रासायनिक वाष्प जमाव (CVD) ===
[[चित्र:PICT0111.JPG|thumb|प्लाज्मा वर्धित रासायनिक वाष्प जमाव से विकसित किये जाते नैनोट्यूब]]
कार्बन के उत्प्रेरक भाप चरण जमाव की पहली सूचना 1959 में दी गई थी,<ref>{{Cite journal|first=P. L.|last=Walker Jr.|journal=J. Phys. Chem.|volume=63|pages=133|year=1959|title=Carbon Formation from Carbon Monoxide-Hydrogen Mixtures over Iron Catalysts. I. Properties of Carbon Formed|doi=10.1021/j150572a002|last2=Rakszawski|first2=J. F.|last3=Imperial|first3=G. R.}}</ref> लेकिन 1993 तक<ref>{{Cite journal|first=M.|last=José-Yacamán|title=Catalytic growth of carbon microtubules with fullerene structure|journal=Appl. Phys. Lett.|volume=62|page=657|year=1993|doi=10.1063/1.108857|last2=Miki-Yoshida|first2=M.|last3=Rendón|first3=L.|last4=Santiesteban|first4=J. G.}}</ref> इस प्रक्रिया द्वारा कार्बन नैनोट्यूब नहीं बनाए गए। 2007 में, [[सिनसिनाटी विश्वविद्यालय]] (UC) में शोधकर्ताओं ने फर्स्टनैनो ET3000 कार्बन नैनोट्यूब विकास प्रणाली पर 18&nbsp;mm लंबाई के संरेखित कार्बन नैनोट्यूब विन्यास का विकास करने के लिए एक प्रक्रिया इजाद की। <ref>{{Cite news|title=UC Researchers Shatter World Records with Length of Carbon Nanotube Arrays|date=2007-04-27|last=Beckman|first=Wendy|publisher=University of Cincinnati|url=http://www.uc.edu/news/NR.asp?id=5700|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20090202112429/http://www.uc.edu/news/NR.asp?id=5700|archive-date=2 फ़रवरी 2009|url-status=live}}</ref>
 
CVD के दौरान, धातु उत्प्रेरक कणों की एक परत से एक सबस्ट्रेट तैयार किया जाता है, आम रूप से गिलट, कोबाल्ट,<ref>एन इनामी एट अल. "सिंथेसिस-कंडीशन डिपेंडेंस ऑफ़ कार्बन नैनोट्यूब ग्रोथ बाई एल्कोहोल केटालिटिक केमिकल वेपर डिपोसिशन मेथड" Sci. Technol. Adv. Mater. 8 (2007) 292 [http://dx.doi.org/10.1016/j.stam.2007.02.009 free download] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200413073345/https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1016/j.stam.2007.02.009 |date=13 अप्रैल 2020 }}</ref>, [[लोहा]], या एक संयोजन.<ref>{{cite journal|author=N. Ishigami |title=Crystal Plane Dependent Growth of Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes on Sapphire|doi=10.1021/ja8024752|journal=J. Am. Chem. Soc.
|volume=130|pages=9918–9924|year=2008|pmid=18597459|last2=Ago|first2=H|last3=Imamoto|first3=K|last4=Tsuji|first4=M|last5=Iakoubovskii|first5=K|last6=Minami|first6=N|issue=30}}</ref> इन धातु नैनोकणों को अन्य तरीकों द्वारा भी उत्पादित किया जा सकता है, जैसे आक्साइड की कटौती या आक्साइड के ठोस घोल से. नैनोट्यूब के व्यास, जिन्हें बढ़ाना है वे धातु कणों के आकार से संबंधित होते हैं। इसे धातु के व्यवस्थित (या मुखौटा युक्त) जमाव, ताप देकर, या किसी धातु की परत के प्लाज्मा निक्षारण द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। सबस्ट्रेट को लगभग 700 डिग्री सेल्सियस तक गरम किया जाता है। नैनोट्यूब के विकास को आरंभ करने के लिए, रिएक्टर में दो गैसों को बहाया जाता है: एक प्रक्रिया गैस (जैसे [[अमोनिया]], [[नाइट्रोजन]] या [[हाइड्रोजन]]) और एक कार्बन-युक्त गैस (जैसे [[एसिटिलीन]], [[ईथीलीन]], [[इथेनॉल]] या [[मीथेन]]). नैनोट्यूब, धातु उत्प्रेरक के स्थलों पर बढ़ते हैं; कार्बन युक्त गैस को उत्प्रेरक कण की सतह पर तोड़ा जाता है और कार्बन, कण के छोर पर चला जाता है जहां यह नैनोट्यूब का निर्माण करता है। इस क्रियाविधि का अभी भी अध्ययन किया जा रहा है। उत्प्रेरक कण, विकास प्रक्रिया के दौरान, उत्प्रेरक कण और सबस्ट्रेट के बीच आसंजन के आधार पर, बढ़ते नैनोट्यूब के मुहाने पर या नैनोट्यूब के तल पर बने रह सकते हैं।
 
कार्बन नैनोट्यूब के वाणिज्यिक उत्पादन के लिए CVD एक आम तरीका है। इस प्रयोजन के लिए, धातु नैनोकणों को एक उत्प्रेरक सहायक के साथ मिश्रित किया जाता है जैसे MgO या Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> ताकि धातु के कणों के साथ कार्बन फीडस्टॉक की उत्प्रेरक प्रतिक्रिया की अधिक उपज के लिए सतही क्षेत्र में वृद्धि की जा सके। इस संश्लेषण मार्ग में एक मुद्दा, एसिड प्रयोग, जो कभी-कभी कार्बन नैनोट्यूब के मूल ढांचे को नष्ट कर सकता है, के द्वारा उत्प्रेरक समर्थन को हटाना है। हालांकि, वैकल्पिक उत्प्रेरक समर्थन जो पानी में घुलनशील हैं, नैनोट्यूब विकास के लिए प्रभावी सिद्ध हुए हैं।<ref>{{Cite journal|first=A.|last=Eftekhari|title=High-yield synthesis of carbon nanotubes using a water-soluble catalyst support in catalytic chemical vapor deposition|doi=10.1016/j.carbon.2005.12.006|journal=Carbon|volume=44|page=1343|year=2006|last2=Jafarkhani|first2=P|last3=Moztarzadeh|first3=F}}</ref>
 
विकास प्रक्रिया (प्लाज्मा वर्धित रासायनिक वाष्प जमाव*) के दौरान यदि एक [[प्लाज्मा]], एक तीव्र विद्युत् क्षेत्र के अनुप्रयोग द्वारा उत्पन्न होता है, तो नैनोट्यूब विकास, विद्युत क्षेत्र की दिशा का अनुगमन करेगा। <ref>{{Cite journal|first=Z. F.|last=Ren|title=Synthesis of Large Arrays of Well-Aligned Carbon Nanotubes on Glass|journal=Science|volume=282|page=1105|year=1998|doi=10.1126/science.282.5391.1105|pmid=9804545|last2=Huang|first2=ZP|last3=Xu|first3=JW|last4=Wang|first4=JH|last5=Bush|first5=P|last6=Siegal|first6=MP|last7=Provencio|first7=PN|issue=5391}}</ref> रिएक्टर के ज्यामिति को समायोजित करके, खड़े संरेखित कार्बन नैनोट्यूब को संश्लेषित करना संभव है<ref>[{{Cite web |url=http://www.nano-lab.com/imagegallery.html |title=SEM images &amp; TEM images of carbon nanotubes, aligned carbon nanotube arrays, and nanoparticles] |access-date=3 मार्च 2010 |archive-url=https://web.archive.org/web/20171113163933/http://www.nano-lab.com/imagegallery.html |archive-date=13 नवंबर 2017 |url-status=live }}</ref> (यानी, सबस्ट्रेट के लम्बवत), एक आकृति विज्ञान जो नैनोट्यूब से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन में रुचि रखने वाले शोधकर्ताओं की रूचि का केंद्र रहा है। प्लाज्मा के बिना, परिणामस्वरूप प्राप्त नैनोट्यूब अक्सर अनियमित उन्मुख होते हैं। प्रतिक्रिया की कुछ स्थितियों के तहत, यहां तक कि एक प्लाज्मा के अभाव में, नजदीकी अंतराल में रखे नैनोट्यूब, एक ऊर्ध्वाधर वृद्धि बनाए रखते हैं जो एक जंगल के कालीन से मिलते-जुलते ट्यूबों के एक घने विन्यास में परिणत होता है।
 
नैनोट्यूब संश्लेषण के विभिन्न तरीकों में, औद्योगिक पैमाने पर जमाव के लिए CVD सबसे अधिक आशा दिखाता है, इसका कारण है इसकी कीमत/इकाई अनुपात और क्योंकि CVD एक वांछित सबस्ट्रेट पर सीधे नैनोट्यूब निर्माण करने में सक्षम है, जबकि अन्य विकास तकनीक में नैनोट्यूब को एकत्र करना पड़ता है। विकास स्थान, उत्प्रेरक के ध्यानपूर्वक जमाव से नियंत्रित किये जा सकते हैं। 2007 में, [[मेजो विश्वविद्यालय]] के एक दल ने [[कपूर]] से कार्बन नैनोट्यूब निर्माण की एक उच्च दक्षता CVD तकनीक का प्रदर्शन किया।<ref>{{Cite journal|title=Carbon Nanotubes from Camphor: An Environment-Friendly Nanotechnology|journal=Journal of Physics: Conference Series|volume=61|year=2007| page=643|url=http://www.iop.org/EJ/article/1742-6596/61/1/129/jpconf7_61_129.pdf |format=free download PDF|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20200413073359/https://iopscience.iop.org/article/1742-6596/61/1/129/jpconf7_61_129.pdf|archive-date=13 अप्रैल 2020|url-status=live}}</ref> राइस विश्वविद्यालय में शोधकर्ताओं ने, हाल ही में दिवंगत डॉ॰ रिचर्ड स्मौले के नेतृत्व में, विशेष प्रकार के नैनोट्यूब की बड़ी और शुद्ध मात्रा के उत्पादन के तरीके को खोजने पर ध्यान केन्द्रित किया। उनके तरीके में एक एकल नैनोट्यूब से काटे गए कई छोटे बीजों से लंबे तंतुओं का विकास किया जाता है; परिणामस्वरूप प्राप्त सारे तंतुओं का व्यास मूल नैनोट्यूब के समान ही पाया गया और आशा है कि वे उसी प्रकार के होंगे जैसे मूल नैनोट्यूब हैं। परिणामस्वरूप प्राप्त नैनोट्यूब के वर्गीकरण और उपज में सुधार और विकसित किये गए ट्यूब की लंबाई की आवश्यकता है।<ref>{{Cite news|first=Jade|last=Boyd|title=Rice chemists create, grow nanotube seeds|publisher=Rice University|date=2006-11-17|url=http://www.media.rice.edu/media/NewsBot.asp?MODE=VIEW&ID=9070|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20120211132458/http://www.media.rice.edu/media/NewsBot.asp?MODE=VIEW&ID=9070|archive-date=11 फ़रवरी 2012|url-status=dead}}</ref>
 
बहु-दीवार नैनोट्यूब के CVD विकास का उपयोग कई कंपनियों द्वारा टन पैमाने पर सामग्री के उत्पादन के लिए किया जाता है<ref>[{{Cite web |url=http://www.nano-lab.com/ |title=NanoLab multiwalled carbon nanotubes, aligned carbon nanotube arrays, nanoparticles, nanotube paper,dispersant, nanowires] |access-date=3 मार्च 2010 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100401235639/http://www.nano-lab.com/ |archive-date=1 अप्रैल 2010 |url-status=live }}</ref>, जिसमें शामिल हैं [[नैनोलैब]], [[बायर]], [[अर्केमा]], [[नैनोसिल]], [[नैनोथिंक्स]],<ref>[{{Cite web |url=http://www.nanothinx.com/ |title=Nanothinx: Nanotubes, Nanomaterials, and Nanotechnology R&amp;D (Products)] |access-date=16 जून 2020 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180218204936/http://www.nanothinx.com/ |archive-date=18 फ़रवरी 2018 |url-status=dead }}</ref> [[हाईपीरियन कटैलिसीस]], [[मित्सुई]] और [[शोवा ड़ेंको]].
 
==== सुपर-विकास CVD ====
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|year=
|doi= |unused_data=|before publication
}}</ref> HiPco नमूनों के 400-1,000 m<sup>2</sup>/g के मूल्य से अधिक. संश्लेषण कुशलता, [[लेज़र पृथक्करण]] पद्धति से करीब 100 गुना अधिक है। इस विधि से 2.5&nbsp;mm ऊंचाई के SWNT फ़ॉरेस्ट बनाने के लिए आवश्यक समय 2004 में 10 मिनट था। उन SWNT फ़ॉरेस्ट को आसानी से उत्प्रेरक से अलग किया जा सकता है, आगे और शुद्धि के बिना साफ SWNT सामग्री उत्पादित की जा सकती है (शुद्धता> 99.98%). तुलना के लिए, जैसा कि विकसित HiPco CNTs में 5-35%<ref>{{Cite web|title=Unidym product sheet SWNT|url=http://www.unidym.com/files/Unidym_Product_Sheet_SWNT.pdf |format=free download PDF|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20110717162816/http://www.unidym.com/files/Unidym_Product_Sheet_SWNT.pdf|archive-date=17 जुलाई 2011|url-status=dead}}</ref> धातु अशुद्धता शामिल होती है; इसलिए इसका शुद्धिकरण फैलाव और सेंट्रीफ्युगेशन के माध्यम से होता है जो नैनोट्यूब को नुकसान पहुंचाता है। सुपर-विकास प्रक्रिया इस समस्या से बचने की अनुमति देती है। पैटर्न युक्त उच्च आयोजित एकल-दीवार नैनोट्यूब की संरचनाओं को सुपर-विकास तकनीक का उपयोग कर सफलतापूर्वक गढ़ा गया।
 
सुपर-विकास CNTs का [[मास घनत्व]] करीब 0.037 g/cm<sup>3</sup> है।<ref>{{Cite web|title=Characteristic of Carbon nanotubes by super-growth method|language = ja|url=http://www.nanocarbon.jp/sg/002.html|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20091213194910/http://www.nanocarbon.jp/sg/002.html|archive-date=13 दिसंबर 2009|url-status=dead}}</ref><ref name="K.Hata">{{Cite web|author=K.Hata|title=From Highly Efficient Impurity-Free CNT Synthesis to DWNT forests, CNTsolids and Super-Capacitors|url=http://www.nanocarbon.jp/english/research/image/review.pdf |format=free download PDF|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20181215122421/http://nanocarbon.jp/english/research/image/review.pdf|archive-date=15 दिसंबर 2018|url-status=dead}}</ref> यह पारंपरिक CNT पाउडर से (~1.34 g/cm<sup>3</sup>) की तुलना में काफी कम है, शायद क्योंकि बाद वाले में धातु और [[रवाहीन कार्बन]] होते हैं।
 
सुपर-विकास पद्धति, मूल रूप से CVD का एक रूप है। इसलिए, SWNT, DWNTs और MWNTs वाली सामग्री का विकास करना और विकास की स्थिति की ट्यूनिंग द्वारा उनके अनुपात में परिवर्तन करना संभव है।<ref>
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=== अनुप्रयोग संबंधित मुद्दे ===
कार्बन नैनोट्यूब के कई इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोग महत्वपूर्ण रूप से, चुनिंदा रूप से अर्ध-परिचालक या धातु CNTs के उत्पादन की तकनीक पर निर्भर करते हैं, विशेषतः एक निश्चित काईरैलिटी वाले. अर्ध-परिचालक और धातु CNTs को अलग करने के कई तरीके ज्ञात हैं, लेकिन उनमें से ज्यादातर यथार्थवादी प्रौद्योगिकीय प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त नहीं हैं। अलग करने की एक व्यावहारिक विधि में हिमीकरण, विगलन और [[एगरोज़]] जेल में सन्निहित SWNTs के संपीड़न के एक अनुक्रम का उपयोग होता है। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरुप एक 70% धात्विक SWNTs युक्त घोल प्राप्त होता है और 95% से युक्त अर्ध-परिचालक SWNTs जेल छोड़ देता है। इस विधि द्वारा तरलीकृत घोल, विभिन्न रंग दिखाते हैं।<ref>{{cite journal |author=Takeshi Tanaka ''et al.''|title=Simple and Scalable Gel-Based Separation of Metallic and Semiconducting Carbon Nanotubes|journal=[[Nano Letters]]|volume=9|pages=1497–1500|year=2009|doi=10.1021/nl8034866}}</ref><ref>{{Cite web|author=T.Tanaka|title=New, Simple Method for Separation of Metallic and Semiconducting Carbon Nanotubes|url=http://www.aist.go.jp/aist_e/latest_research/2009/20090406/20090406.html|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20090629060536/http://www.aist.go.jp/aist_e/latest_research/2009/20090406/20090406.html|archive-date=29 जून 2009|url-status=dead}}</ref> इसके अलावा, शुद्धता, [[कॉलम क्रोमैटोग्राफी]] विधि द्वारा, SWNT उच्च को अलग कर सकती है। उपज, अर्धचालक प्रकार के SWNT में 95% और धात्विक प्रकार के SWNT में 90% होती है।<ref>
{{cite journal |author=Takeshi Tanaka ''et al.''|title=Continuous Separation of Metallic and Semiconducting Carbon Nanotubes Using Agarose Gel|journal=Applied Physics Express|volume=2|pages=125002|year=2009|doi=10.1143/APEX.2.125002}}</ref>
 
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पहला नैनोट्यूब इंटिग्रेटेड मेमोरी सर्किट 2004 में बनाया गया था। नैनोट्यूब की चालकता का विनियमन प्रमुख चुनौतियों में से एक रहा है। सतह के सूक्ष्म लक्षणों के आधार पर एक नैनोट्यूब एक सादे [[परिचालक]] के रूप में या एक अर्धपरिचालक के रूप में कार्य कर सकता है। गैर अर्धपरिचालक ट्यूब को हटाने के लिए एक पूर्ण स्वचालित विधि विकसित की गई है।<ref>{{Cite journal|first=Yu-Chih|last=Tseng|title=Monolithic Integration of Carbon Nanotube Devices with Silicon MOS Technology|journal=Nano Letters|volume=4|year=2004|pages=123–127|doi=10.1021/nl0349707|last2=Xuan|first2=Peiqi|last3=Javey|first3=Ali|last4=Malloy|first4=Ryan|last5=Wang|first5=Qian|last6=Bokor|first6=Jeffrey|last7=Dai|first7=Hongjie}}</ref>
 
कार्बन नैनोट्यूब ट्रांजिस्टर बनाने का एक और तरीका है उनके यादृच्छिक नेटवर्क का इस्तेमाल करना। ऐसा करके एक व्यक्ति उनकी सारी विद्युत् भिन्नताओं का औसतिकरण करता है और वह वेफर स्तर पर बड़े पैमाने में उपकरणों का उत्पादन कर सकता है।<ref>{{Cite journal|last=Gabriel| first=Jean-Christophe P.| title=Large Scale Production of Carbon Nanotube Transistors: A Generic Platforms for Chemical Sensors| journal=Mat. Res. Soc. Symp. Proc.|volume=762|year=2003|pages=Q.12.7.1|url=http://www.mrs.org/s_mrs/sec_subscribe.asp?CID=2606&DID=110422&action=detail|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20090715193453/http://www.mrs.org/s_mrs/sec_subscribe.asp?CID=2606&DID=110422&action=detail|archive-date=15 जुलाई 2009|url-status=live}}</ref> इस तरीके को सबसे पहले नैनोमिक्स इंक. द्वारा पेटेंट करवाया गया।<ref>[{{Cite web |url=http://www.nano.com/ |title=Nanōmix - Breakthrough Detection Solutions with the Nanoelectronic Sensation Technology] |access-date=16 जून 2020 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170720032929/http://www.nano.com/ |archive-date=20 जुलाई 2017 |url-status=live }}</ref> (मूल आवेदन की तिथि जून 2002<ref>{{Cite journal|last=Gabriel| first=Jean-Christophe P. |title=Dispersed Growth Of Nanotubes on a substrate|journal=Patent WO 2004040671A2|url=http://www.freepatentsonline.com/EP1560958.html|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20170621032510/http://www.freepatentsonline.com/EP1560958.html|archive-date=21 जून 2017|url-status=live}}</ref>) यह सबसे पहले [[अमेरिकी नौसेना अनुसंधान प्रयोगशाला]] द्वारा शैक्षणिक साहित्य में 2003 में स्वतंत्र शोध कार्य के माध्यम से प्रकाशित हुआ। इस विधि ने नैनोमिक्स को एक लचीले और पारदर्शी सबस्ट्रेट पर पहला ट्रांजिस्टर बनाने में भी सक्षम किया।<ref>{{Cite journal|last=Bradley| first=Keith|title=Flexible nanotube transistors| journal=Nano Letters|volume=3|year=2003|pages=1353–1355|doi=10.1021/nl0344864|last2=Gabriel|first2=Jean-Christophe P.|last3=Grüner|first3=George}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Armitage| first=Peter N. |title=Flexible nanostructure electronic devices|journal=United States Patent 20050184641 A1|url=http://www.freshpatents.com/Flexible-nanostructure-electronic-devices-dt20050825ptan20050184641.php|format={{dead link|date=नवम्बर 2009}}|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20131102125941/http://www.freshpatents.com/Flexible-nanostructure-electronic-devices-dt20050825ptan20050184641.php|archive-date=2 नवंबर 2013|url-status=dead}}</ref>
 
कार्बन नैनोट्यूब के बड़े ढांचे को इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के तापीय प्रबंधन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। लगभग 1&nbsp;mm मोटी एक कार्बन नैनोट्यूब परत का उपयोग एक विशेष सामग्री के रूप में शीतलक बनाने के लिए किया गया, इस सामग्री का घनत्व बहुत कम है, इसी तरह की तांबे की संरचना से ~ 20 गुना कम वजन, जबकि दोनों सामग्रीयों के लिए शीतलक विशेषताएं समान हैं।<ref>{{cite journal|author=K. Kordas|title=Chip cooling with integrated carbon nanotube microfin architectures|journal=Appl. Phys. Lett.|volume=90|page=123105|year=2007|doi=10.1063/1.2714281|last2=Tóth|first2=G.|last3=Moilanen|first3=P.|last4=Kumpumäki|first4=M.|last5=Vähäkangas|first5=J.|last6=Uusimäki|first6=A.|last7=Vajtai|first7=R.|last8=Ajayan|first8=P. M.}}</ref>
 
=== कागज बैटरी के रूप में ===
[[कागज बैटरी]] एक [[बैटरी]] है जिसे [[सेलूलोज़]], जो संरेखित कार्बन नैनोट्यूब से भरा है, की कागजनुमा पतली शीट का उपयोग करने के लिए अभिकल्पित किया गया है (जो अन्य चीज़ों के अलावा नियमित कागज का प्रमुख घटक है).<ref>{{cite news|url=http://www.eurekalert.org/pub_releases/2007-08/rpi-bbs080907.php|title=Beyond Batteries: Storing Power in a Sheet of Paper|publisher=Eurekalert.org|date =August 13, 2007|accessdate=2008-09-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20190102215706/https://www.eurekalert.org/pub_releases/2007-08/rpi-bbs080907.php|archive-date=2 जनवरी 2019|url-status=live}}</ref> नैनोट्यूब, [[इलेक्ट्रोड]] के रूप में कार्य करते हैं; भंडारण उपकरणों को बिजली संचालित करने की अनुमति देते हैं। यह बैटरी, जो एक-लिथियम आयन बैटरी और एक [[सुपरसंधारित्र]], दोनों के रूप में काम करती है, एक पारंपरिक बैटरी की तुलना में लंबे समय तक, निरंतर बिजली उत्पादन और साथ ही साथ एक सुपरसंधारित्र की उच्च ऊर्जा का त्वरित विस्फोट प्रदान कर सकती है - और जबकि एक पारंपरिक बैटरी में कई अलग घटक शामिल होते हैं, एक कागज बैटरी, बैटरी के सभी घटकों को एक एकल ढांचे में एकीकृत करती है और इसे अधिक ऊर्जा कुशल बनाती है।
 
=== औषधि वितरण के लिए एक पोत के रूप में ===
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=== सौर सेल ===
[[न्यू जर्सी प्रौद्योगिकी संस्थान]] में विकसित सौर कोशिकाएं, सांप सदृश ढांचे के निर्माण के लिए कार्बन नैनोट्यूब और कार्बन [[बकिबॉल]] ([[फुलरीन]] के रूप में ज्ञात) के एक मिश्रण द्वारा गठित, कार्बन नैनोट्यूब काम्प्लेक्स का उपयोग करती हैं। बकिबॉल, इलेक्ट्रॉनों को फंसाते हैं, हालांकि वे इलेक्ट्रॉनों को प्रवाहित नहीं कर सकते. [[पॉलीमर]] को उत्तेजित करने के लिए सूरज की रोशनी जोड़ें और बकिबॉल इलेक्ट्रॉनों को पकड़ लेगा। तांबे के तारों की तरह बर्ताव कर रहे नैनोट्यूब, तब इलेक्ट्रॉन या विद्युत् प्रवाह को बनाने में सक्षम होंगे। <ref>{{cite news|url=http://www.sciencedaily.com/releases/2007/07/070719011151.htm|title=New Flexible Plastic Solar Panels Are Inexpensive And Easy To Make|publisher=ScienceDaily|date=जुलाई 19, 2007|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20190515064144/https://www.sciencedaily.com/releases/2007/07/070719011151.htm|archive-date=15 मई 2019|url-status=live}}</ref>
 
=== अल्ट्रासंधारित्र ===
विद्युतचुंबकीय और इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों के लिए MIT प्रयोगशाला, [[अल्ट्रासंधारित्र]] में सुधार करने के लिए नैनोट्यूब का उपयोग करती है। पारंपरिक अल्ट्रासंधारित्र में प्रयुक्त सक्रिय लकड़ी के कोयले में कई विभिन्न आकार के छोटे खोखले छेद होते हैं, जो विद्युत चार्ज को संग्रहित करने के लिए एक साथ एक बड़ी सतह का निर्माण करते हैं। चूंकि चार्ज को प्राथमिक चार्ज, यानी इलेक्ट्रॉनों में क्वान्टाइज़ किया जाता है और ऐसे प्रत्येक प्राथमिक चार्ज को एक न्यूनतम जगह की आवश्यकता होती है, इलेक्ट्रोड सतह का एक महत्वपूर्ण अंश, भंडारण के लिए उपलब्ध नहीं होता, क्योंकि खोखले स्थान चार्ज की आवश्यकताओं के साथ संगत नहीं हैं। एक नैनोट्यूब इलेक्ट्रोड के साथ रिक्त स्थानों को आकार में बनाया जा सकता है - कुछ बहुत बड़े या बहुत छोटे - और परिणामस्वरूप, क्षमता में काफी वृद्धि की जानी चाहिए। <ref name="MIT">[http://lees.mit.edu/lees/battery_001.htm MIT LEES on Batteries.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20121013220209/http://lees.mit.edu/lees/battery_001.htm |date=13 अक्तूबर 2012 }} MIT प्रेस विज्ञप्ति, 2006.</ref>
 
=== अन्य अनुप्रयोग ===
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[[फ्रैंकलिन]], [[मैसाचुसेट्स]] का [[एइकोस इंक]] और [[सिलिकॉन वैली]], कैलिफोर्निया, का उनिडिम इंक, [[ईण्डीयम टिन ऑक्साइड]] (ITO) को प्रतिस्थापित करने के लिए कार्बन नैनोट्यूब के पारदर्शी, विद्युत प्रवाहकीय फ़िल्में विकसित कर रहे हैं। कार्बन नैनोट्यूब फ़िल्में, ITO फिल्मों की तुलना में यांत्रिक रूप से वस्तुतः अधिक मजबूत हैं, जो उन्हें उच्च विश्वसनीयता वाले [[टचस्क्रीन]] और लचीले डिस्प्ले के लिए आदर्श बनाता है। ITO को प्रतिस्थापित करने के लिए इन फिल्मों के उत्पादन को सक्षम बनाने में कार्बन नैनोट्यूब की मुद्रण योग्य जल-आधारित स्याही इच्छित हैं।<ref>{{cite journal |last=Simmons |first=Trevor |year=2007 |title=Large Area-Aligned Arrays from Direct Deposition of Single-Wall Carbon Nanotubes |journal=J. Am. Chem. Soc.|volume=129|pages=10088–10089|doi=10.1021/ja073745e |pmid=17663555 |last2=Hashim |first2=D |last3=Vajtai |first3=R |last4=Ajayan |first4=PM |issue=33}}</ref> कंप्यूटर, सेल फोन, [[PDA]] और [[ATM]] के डिस्प्ले के इस्तेमाल के लिए नैनोट्यूब फ़िल्में संभावनाएं प्रदर्शित करती हैं।
 
[[नैनोरेडियो]], एक एकल नैनोट्यूब वाला रेडियो रिसीवर, को 2007 में प्रदर्शित किया गया। 2008 में यह दिखाया गया कि नैनोट्यूब का एक शीट, यदि एक वैकल्पिक विद्युत् लगाया जाए तो लाउडस्पीकर के रूप में काम कर सकता है। ध्वनि की उत्पत्ति कंपन से नहीं बल्कि [[थर्मोअकुस्टिक]] के माध्यम से होती है।<ref>[http://technology.newscientist.com/article/dn15098-hot-nanotube-sheets-produce-music-on-demand.html Hot nanotube sheets produce music on demand] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20081106033850/http://technology.newscientist.com/article/dn15098-hot-nanotube-sheets-produce-music-on-demand.html |date=6 नवंबर 2008 }} ''न्यू साइंटिस्ट न्यूज़'' 31 अक्टूबर 2008</ref>
 
कार्बन नैनोट्यूब की उच्च यांत्रिक शक्ति के कारण, उनसे चाकू-रोधी और बुलेटप्रूफ कपड़े बनाने के लिए अनुसंधान किया जा रहा है। नैनोट्यूब, प्रभावी ढंग से गोली को शरीर में प्रवेश करने से रोकेंगे, हालांकि गोली की गतिज ऊर्जा से हड्डियों के टूटने और आंतरिक रक्तस्राव की संभावना रहेगी.<ref>{{cite journal|first=T.|last=Yildirim|year=2000|title=Pressure-induced interlinking of carbon nanotubes|journal=[[Physical Review]] B|volume=62|pages=19|doi=10.1103/PhysRevB.62.12648|last2=Gülseren|first2=O.|last3=Kılıç|first3=Ç.|last4=Ciraci|first4=S.}}</ref>
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== खोज ==
{{seealso|Timeline of carbon nanotubes}}
2006 में ''कार्बन'' पत्रिका में मार्क मोंथिअक्स और व्लादिमीर कुज्नेत्सोव द्वारा लिखे संपादकीय ने कार्बन नैनोट्यूब के रोचक और अक्सर गलत रूप से पेश उत्पत्ति की व्याख्या की। शैक्षिक और लोकप्रिय साहित्य का एक बड़ा हिस्सा, अभ्रकीय कार्बन से निर्मित खोखले, नैनोमीटर आकार के ट्यूब का श्रेय 1991 में [[NEC]] के [[सुमिओ लिजिमा]] को देता है।<ref name="carbon">{{Cite journal|title=Who should be given the credit for the discovery of carbon nanotubes?|doi=10.1016/j.carbon.2006.03.019|first=Marc|last=Monthioux|journal=Carbon|volume=44|year=2006|url=http://www.cemes.fr/fichpdf/GuestEditorial.pdf |format=PDF|page=1621|last2=Kuznetsov|first2=V|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20090929073818/http://www.cemes.fr/fichpdf/GuestEditorial.pdf|archive-date=29 सितंबर 2009|url-status=live}}</ref>
 
1952 में एल.वी. रादुशकेविच और वी. एम. लुक्यानोविच ने सोवियत ''जर्नल ऑफ़ फिज़िकल केमिस्ट्री'' में कार्बन से बने 50 नैनोमीटर व्यास के ट्यूबों के स्पष्ट चित्र प्रकाशित किये। <ref>{{cite journal|last=Радушкевич|first=Л. В.|year=1952|title=О Структуре Углерода, Образующегося При Термическом Разложении Окиси Углерода На Железном Контакте|journal=Журнал Физической Химии|volume=26|pages=88–95|url=http://carbon.phys.msu.ru/publications/1952-radushkevich-lukyanovich.pdf|format=PDF| language = ru|archiveurl=httphttps://web.archive.org/web/20060827101001/http://carbon.phys.msu.ru/publications/1952-radushkevich-lukyanovich.pdf|archivedate=27 अगस्त 2006|access-08date=3 मार्च 2010|url-27status=dead}}</ref> मोटे तौर पर इस खोज पर किसी का ध्यान नहीं गया, चूंकि यह लेख रूसी भाषा में प्रकाशित किया गया था और पश्चिमी वैज्ञानिकों की सोवियत प्रेस में पहुंच [[शीत युद्ध]] के दौरान सीमित ही थी। संभावना है कि कार्बन नैनोट्यूब इस तिथि से पहले उत्पादित किए गए थे, लेकिन [[संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप]] (TEM) के आविष्कार ने इन संरचनाओं को प्रत्यक्ष देखने की अनुमति दी।
 
1991 से पहले कार्बन नैनोट्यूब का उत्पादन किया गया और विभिन्न प्रकार की परिस्थितियों के तहत इसकी निगरानी की गई। ओबेरलिन, इंडो और कोयामा द्वारा 1976 में प्रकाशित पेपर ने एक भाप-विकसित तकनीक का उपयोग करके स्पष्ट रूप से नैनोमीटर पैमाने के व्यास वाले खोखले कार्बन फाइबर को दिखाया.<ref>{{Cite journal|title=Filamentous growth of carbon through benzene decomposition|doi=10.1016/0022-0248(76)90115-9|first=A.|last=Oberlin|year=1976|volume=32|pages=335–349|journal=Journal of Crystal Growth}}</ref> इसके अतिरिक्त, लेखकों ने ग्राफीन की एक एकल-दीवार से बने एक नैनोट्यूब की TEM छवि को प्रदर्शित किया। बाद में, इंडो ने इस छवि को एकल-दीवार नैनोट्यूब के रूप में उद्धृत किया।<ref>{{Cite web|title=Carbon Fibers and Carbon Nanotubes (Interview, Nagano, Japan)| last=Endo|first=Morinobu|last2=Dresselhaus|first2=M. S.|date=अक्टूबर 26, 2002|url=http://web.mit.edu/tinytech/Nanostructures/Spring2003/MDresselhaus/i789.pdf |format=PDF|access-date=3 मार्च 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20110927124647/http://web.mit.edu/tinytech/Nanostructures/Spring2003/MDresselhaus/i789.pdf|archive-date=27 सितंबर 2011|url-status=live}}</ref>
 
1979 में जॉन अब्राहमसन ने [[पेन्सिलवेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी]] में कार्बन के 14वें द्विवार्षिक सम्मेलन में कार्बन नैनोट्यूब का सबूत पेश किया। सम्मेलन के इस पेपर में कार्बन नैनोट्यूब को कार्बन फाइबर के रूप में वर्णित किया गया जिसे आर्क डिस्चार्ज के दौरान कार्बन एनोड्स पर तैयार किया गया। इन तंतुओं के लक्षणों को प्रस्तुत किया गया और साथ ही साथ कम दबाव पर एक नाइट्रोजन वातावरण में उनके विकास के लिए परिकल्पना दी गई।<ref>{{Cite journal|title=Structure of Carbon Fibers Found on Carbon Arc Anodes|journal=Carbon|volume=37|year=1999|pages=1873|last=Abrahamson|first=John|last2=Wiles|first2=Peter G.|last3=Rhoades|first3=Brian L.|doi=10.1016/S0008-6223(99)00199-2}}</ref>
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== मुफ्त डाउनलोड समीक्षाएं ==
* [https://web.archive.org/web/20100504084055/http://nanotube.msu.edu/nt06/ NT06 - the major CNT event - click the speakers]
* [https://web.archive.org/web/20100507155902/http://nanotube.msu.edu/nt05/ NT05 - click the "HERE"s]
* [http://stacks.iop.org/1367-2630/5/i=1/a=E04 Selection of free-download articles on carbon nanotubes]
 
== किताबें ==
* [http://www.cup.cam.ac.uk/catalogue/catalogue.asp?isbn=9780521828956 Carbon nanotubes Science, by P.J.F. Harris, Cambridge University Press, 2009.]{{Dead link|date=जून 2020 |bot=InternetArchiveBot }}
* [https://web.archive.org/web/20190312223620/http://www.applied-science-innovations.com/ Book : Carbon nanotubes - Multifunctional Material, Edited by Prakash R. Somani and M. Umeno, Applied Science Innovations Pvt. Ltd., भारत.]
* [https://web.archive.org/web/20100915034642/http://www.printedelectronicsworld.com/articles/the_application_of_carbon_nanotubes_and_graphene_to_electronics_00001499.asp The Application of Carbon nanotubes and Gaphene to Electronics.]
 
== सन्दर्भ ==
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== बाहरी कड़ियाँ ==
{{Commons|Carbon nanotube}}
* [https://web.archive.org/web/20071029054934/http://www.nanohedron.com/ Nanohedron.com] कार्बन नैनोट्यूब के छवि वाली गैलरी
* [https://web.archive.org/web/20080828121104/http://www.newscientisttech.com/channel/tech/nanotechnology New Scientist Special Report] नैनो लेखों का संग्रह, नैनोट्यूब पर सबसे अधिक
* [https://web.archive.org/web/20090218004131/http://www.nanomagazine.co.uk/readArticle.php?id=7 Applications and Markets of Carbon Nanotubes:] नैनो पत्रिका के छठे अंक से जिसने कार्बन नैनोट्यूब पर पूरी तरह से ध्यान केंद्रित किया
* [httphttps://archive.is/20121205074242/http://news.com.com/The+stuff+of+dreams/2009-1008_3-5091267.html?tag=nl The stuff of dreams] [[CNET]]
* [https://web.archive.org/web/20170721015908/http://www.pa.msu.edu/cmp/csc/nanotube.html The Nanotube site.] 2009/05/03 आखिरी अद्यतन
* [https://web.archive.org/web/20181001183953/http://www.carbio.eu/ EU Marie Curie Network CARBIO: Multifunctional carbon Nanotubes for biomedical applications ]
* [http://technologyreview.com/read_article.aspx?ch=specialsections&amp;sc=moores&amp;id=17534 Nanowire Computing Made Practical]
* [https://web.archive.org/web/20100108110506/http://www.nanomedicinecenter.com/article/medical-applications-of-carbon-nanotubes/ Medical applications of carbon Nanotubes]
* [http://xstructure.inr.ac.ru/x-bin/theme3.py?level=2&amp;index1=127236 Carbon Nanotube on arxiv.org]
* [https://web.archive.org/web/20100505061514/http://www.understandingnano.com/nanotubes-carbon.html Applications of Carbon Nanotubes]
* [httphttps://wwwweb.archive.org/web/20100206215541/http://vega.org.uk/video/programme/223 C60 and Carbon Nanotubes a short video explaining how nanotubes can be made from modified graphite sheets and the three different types of Nanotubes that are formed]
* [https://web.archive.org/web/20120905073406/http://mrsec.wisc.edu/Edetc/nanoquest/carbon/index.html Carbon Nanotubes & Buckyballs]
* [https://web.archive.org/web/20140610030921/http://students.chem.tue.nl/ifp03/Wondrous%20World%20of%20Carbon%20Nanotubes_Final.pdf The Wondrous World of Carbon Nanotubes]
* [http://www.solid-state.com/display_article/253397/5/none/none/Dept/Low-power-electrical-characterization-of-CNTs-and-nanoscale-device Low-power electrical characterization of CNTs and Nano scale devices]{{Dead link|date=जून 2020 |bot=InternetArchiveBot }}
* [https://web.archive.org/web/20100305074511/http://www.nanocarbon.jp/index_e.shtml Nanotube research center Super-growth CNT team]
 
{{Allotropes of carbon}}
"https://hi.wikipedia.org/wiki/कार्बन_नैनोट्यूब" से प्राप्त