"金属基材に触媒前駆体を析出させること、前記金属基材に非触媒物質を析出させること、及び前記触媒前駆体及び前記非触媒物質の析出後、カーボンナノチューブが表面に成長するように、前記金属基材をカーボンナノチューブ成長環境に曝露すること、を含んで構成され、前記カーボンナノチューブ成長環境は、前記触媒前駆体をカーボンナノチューブの成長に使用可能な触媒に変換するカーボンナノチューブ成長プロセス。前記カーボンナノチューブが成長している間、前記金属基材を搬送することを更に含んで構成される請求項1に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体は、前記非触媒物質の前に析出する請求項1に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体は、前記非触媒物質の後に析出する請求項1に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体は、前記非触媒物質と共に析出する請求項1に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体は、遷移金属の硝酸塩、遷移金属の酢酸塩、遷移金属のクエン酸塩、遷移金属の塩化物、及びこれらの水和物、並びにこれらの組み合わせからなる群より選択される遷移金属塩を含んで構成される請求項1に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記遷移金属塩は、硝酸鉄II、硝酸鉄III、硝酸コバルトII、硝酸ニッケルII、硝酸銅II、酢酸鉄II、酢酸鉄III、酢酸コバルトII、酢酸ニッケルII、酢酸銅II、クエン酸鉄II、クエン酸鉄III、クエン酸鉄IIIアンモニウム、クエン酸コバルトII、クエン酸ニッケルII、クエン酸銅II、塩化鉄II、塩化鉄III、塩化コバルトII、塩化ニッケルII、塩化銅II、及びこれらの水和物、並びにこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項6に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体は、FeO、Fe2O3、Fe3O4、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項1に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記非触媒物質は、アルミニウム塩又はその水和物、ガラス、ケイ酸塩、シラン、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項1に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記アルミニウム塩は、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、及びこれらの水和物、並びにこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項9に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体及び前記非触媒物質は、夫々、少なくとも1つの溶液から析出する請求項1に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記少なくとも1つの溶液は、溶媒として水を含んで構成される請求項11に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体及び前記非触媒物質は、夫々、前記少なくとも1つの溶液において、約0.1mMから約1.0Mに及ぶ濃度を有している請求項11に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体及び前記非触媒物質は、夫々、前記少なくとも1つの溶液において、約50mMから約1.0Mに及ぶ濃度を有している請求項11に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体及び前記非触媒物質は、夫々、スプレーコーティング、浸漬コーティング、ローラーコーティング、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される技術により析出する請求項11に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体に対する前記非触媒物質のモル比は、高々約6:1である請求項11に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体に対する前記非触媒物質のモル比は、高々約2:1である請求項11に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体及び前記非触媒物質は、金属基材に、約5nmから約1μmに及ぶ厚さを有する触媒コーティングを含んで構成される請求項1に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。融点が約800°C以下の金属基材に触媒前駆体を析出させること、及び前記触媒前駆体の析出後、カーボンナノチューブが表面に成長するように、前記金属基材をカーボンナノチューブ成長環境に曝露すること、を含んで構成され、前記カーボンナノチューブ成長環境は、前記触媒前駆体をカーボンナノチューブの成長に使用可能な触媒に変換するカーボンナノチューブ成長プロセス。前記カーボンナノチューブが成長している間、前記金属基材を搬送することを更に含んで構成される請求項19に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記カーボンナノチューブ成長環境に前記金属基材を曝露する前に、前記金属基材に非触媒物質を析出させることを更に含んで構成される請求項19に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体は、前記非触媒物質の前に析出する請求項21に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体は、前記非触媒物質の後に析出する請求項21に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体は、前記非触媒物質と共に析出する請求項21に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体及び前記非触媒物質は、夫々、少なくとも1つの溶液から析出する請求項21に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記少なくとも1つの溶液は、溶媒として水を含んで構成される請求項25に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体に対する前記非触媒物質のモル比は、高々約6:1である請求項25に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体に対する前記非触媒物質のモル比は、高々約2:1である請求項25に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体及び前記非触媒物質は、夫々、スプレーコーティング、浸漬コーティング、ローラーコーティング、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される技術により析出する請求項25に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記非触媒物質は、アルミニウム塩又はその水和物、ガラス、ケイ酸塩、シラン、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項21に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記アルミニウム塩は、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、及びこれらの水和物、並びにこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項30に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記触媒前駆体は、遷移金属の硝酸塩、遷移金属の酢酸塩、遷移金属のクエン酸塩、遷移金属の塩化物、及びこれらの水和物、並びにこれらの組み合わせからなる群より選択される遷移金属塩を含んで構成される請求項19に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記遷移金属塩は、硝酸鉄II、硝酸鉄III、硝酸コバルトII、硝酸ニッケルII、硝酸銅II、酢酸鉄II、酢酸鉄III、酢酸コバルトII、酢酸ニッケルII、酢酸銅II、クエン酸鉄II、クエン酸鉄III、クエン酸鉄IIIアンモニウム、クエン酸コバルトII、クエン酸ニッケルII、クエン酸銅II、塩化鉄II、塩化鉄III、塩化コバルトII、塩化ニッケルII、塩化銅II、及びこれらの水和物、並びにこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項32に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。前記金属基材は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、亜鉛、及び鉛-アンチモン合金からなる群より選択される請求項19に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。金属基材に触媒前駆体を析出させること、前記触媒前駆体の前若しくは後、又は前記触媒前駆体と共に、前記金属基材に非触媒物質を析出させること、前記触媒前駆体及び前記非触媒物質の析出後、カーボンナノチューブが表面に成長するように、前記金属基材をカーボンナノチューブ成長環境に曝露すること、及び前記カーボンナノチューブが成長している間、前記金属基材を搬送すること、を含んで構成され、前記カーボンナノチューブ成長環境は、前記触媒前駆体をカーボンナノチューブの成長に使用可能な触媒に変換するカーボンナノチューブ成長プロセス。前記金属基材は、約800°C以下の融点を有する請求項35に記載のカーボンナノチューブ成長プロセス。請求項35のカーボンナノチューブ成長プロセスにより作製されるカーボンナノチューブが表面に成長する金属基材。本開示及びその利点を十分理解するために、以下の詳細な説明を本開示の特定の実施形態を説明する添付図面と一致させて説明する。本開示は、1つには、金属基材にカーボンナノチューブを成長させるためのプロセスを対象にしている。また、本開示は、1つには、本発明のカーボンナノチューブ成長プロセスにより製造される、カーボンナノチューブを表面に有する金属基材を対象にしている。カーボンナノチューブは、例えば、大きな表面積、機械的強度、電気伝導性、及び熱伝導性などの独特な構造及び性質を利用する多くの用途において有用性を示してきた。金属基材にカーボンナノチューブが成長する場合、カーボンナノチューブ及び金属基材は、カーボンナノチューブの有益な性質が金属基材に付与されることを有利にする複合構造compositearchitectureを形成する。一方、金属基材におけるカーボンナノチューブの成長は、当該技術分野において特に困難であることが分かっている。カーボンナノチューブにより金属基材に伝えられる利益のうち限定されない例として、金属基材の機械的性質が、表面におけるカーボンナノチューブの成長により向上可能である。このような金属基材は、例えば、破壊靱性及び疲労抵抗の向上により構造的用途に特に有用となる。例えば、銅、ニッケル、白金、銀、金及びアルミニウムなどの金属は、特に、疲労破壊に弱い面心立方fccの原子構造を有している。特に、これらの金属、あるいは、fcc原子構造を有する他の金属におけるカーボンナノチューブの成長は、疲労亀裂の伝播を妨げることにより、機械的強度を著しく向上させ、これにより、金属が疲労破壊を起こすまでに耐え得る応力サイクルの数を増大させることができる。カーボンナノチューブが金属基材に伝達する別の利益のうち限定されない例として、金属基材の電気的性質の向上がある。例えば、電池の電流コレクタcurrentcollectorとして用いられる金属フィルムは、表面にカーボンナノチューブが成長した場合、集電性能currentcollectionpropertyの向上を示す。また、表面に成長したカーボンナノチューブを含有する金属は、スーパーキャパシタsupercapacitor及び他の電気デバイスにおける電極として使用することも可能である。カーボンナノチューブは、電極の電気伝導性を向上させるだけでなく、電極の全表面積も増大させて、さらにその効率を向上させる。ある実施形態において、本明細書に記載されるカーボンナノチューブ成長プロセスは、金属基材がその表面にカーボンナノチューブを成長させながら移動している状態で、ほぼ連続的に行われる。本開示の効果を前提として、当業者は、カーボンナノチューブ成長中の金属基材、特に、融点が約800°C以下である金属基材を移動させる利点を認識するであろう。このようなカーボンナノチューブ成長プロセスの多くの利点の中には、1高温環境に曝露する時間を最小限にすることにより、金属基材に対する熱損傷を制限すること、及び、2商業用に十分大量のカーボンナノチューブを成長させる高い処理能力を可能にすること、がある。ある実施形態において、金属疲労につながる可能性のある過度のストレスが移動中の金属基材に加えられないように、金属基材は、張力がかけられない状態で、あるいは張力が低い状態で移動する。このようなカーボンナノチューブ成長プロセスの前述の利点にもかかわらず、別の実施形態において、本発明のカーボンナノチューブ成長プロセスがバッチ静的な方式で実施可能であることは当然のことである。ある実施形態において、金属基材に成長するカーボンナノチューブは、化学的または機械的に金属基材に接着される。本発明のプロセスにより金属基材に成長するカーボンナノチューブすなわち、浸出したinfusedカーボンナノチューブは、カーボンナノチューブを事前に合成して、単純なファンデルワールス吸着vanderWaalsphysiosorptionの相互作用により適当な位置に保持するよりも、より強力に金属基材に接着されることが可能である。したがって、表面に成長したカーボンナノチューブを有する本発明の金属基材は、事前に形成したカーボンナノチューブを例えば、カーボンナノチューブの溶液又は懸濁液suspensionから析出させた金属基材と区別される。ある実施形態において、カーボンナノチューブは、金属基材に直接結合する例えば、共有結合。他の実施形態では、カーボンナノチューブは、カーボンナノチューブ合成を媒介するために用いられる触媒物質、又は、金属基材に析出した非触媒物質を介して、金属基材に間接的に結合される。本明細書において、用語触媒とは、カーボンナノチューブ成長環境に曝露された場合、カーボンナノチューブの形成に使用可能な物質を意味する。本明細書において、用語触媒物質とは、触媒及び触媒前駆体を意味する。本明細書において、用語触媒前駆体とは、適切な環境、特に、カーボンナノチューブ成長環境の下で触媒に変化可能な物質を意味する。本明細書において、用語ナノ粒子とは、相当球径で約0.1nmから約100nmの直径を有する粒子を意味するが、ナノ粒子は必ずしも球形である必要はない。本明細書において、用語触媒ナノ粒子とは、カーボンナノチューブの成長を媒介するための触媒活性を有するナノ粒子を意味する。本明細書において、用語遷移金属とは、周期表のdブロック第3属から第12属におけるあらゆる元素又はその合金をいう。また、用語遷移金属塩とは、例えば、遷移金属の酸化物、硝酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物、フッ化物、酢酸塩、クエン酸塩、炭化物、窒化物など、あらゆる遷移金属化合物も意味する。カーボンナノチューブの合成に適した触媒ナノ粒子を形成し得る例示的な遷移金属には、例えば、Ni、Fe、Co、Mo、Cu、Pt、Au、Ag、及び、これらの合金や塩、並びに、これらの混合物が含まれる。本明細書において、用語巻き取り可能な長さ又は巻き取り可能な寸法とは、長さが限定されず、例えば、オープンリール式のプロセスにおいてinareeltoreelprocess、材料をスプールspool又はマンドレルmandrelに保存しておくことを可能にする、材料の少なくとも1つの寸法をいう。巻き取り可能な長さ又は巻き取り可能な寸法の材料は、材料を移動させている間、表面におけるカーボンナノチューブの成長を可能にする少なくとも1つの寸法を有する。しかしながら、巻き取り可能な長さの材料は、必要に応じて、バッチ方式で表面に成長させたカーボンナノチューブを有してもよい。本明細書において、用語カーボンナノチューブ成長環境は、適切な触媒の存在下でカーボンナノチューブを成長させることが可能ないかなるプロセスをも意味する。通常、カーボンナノチューブ成長環境は反応性炭素種を生成するが、これは、多くの場合、有機化合物の熱分解による。本明細書において、用語搬送するconvey及び搬送conveyingとは、用語輸送moving又は移動transportingと同義語であると理解されるであろう。様々な実施形態において、本明細書に記載されるカーボンナノチューブ成長プロセスには、金属基材に触媒前駆体を析出させること、金属基材に非触媒物質を析出させること、及び、触媒前駆体の析出後、カーボンナノチューブが表面に成長するように、金属基材をカーボンナノチューブ成長環境に曝露すること、が含まれる。触媒前駆体をカーボンナノチューブ成長環境へ曝露した場合、触媒前駆体を、カーボンナノチューブの成長に使用可能な触媒に変換することができる。他の様々な実施形態において、本明細書に記載されるカーボンナノチューブ成長プロセスには、融点が約800°C以下の金属基材に触媒前駆体を析出させること、及び、触媒前駆体の析出後、カーボンナノチューブが表面に成長するように、金属基材をカーボンナノチューブ成長環境に曝露すること、が含まれる。触媒前駆体をカーボンナノチューブ成長環境に曝露した場合、触媒前駆体を、カーボンナノチューブの成長に使用可能な触媒に変換することができる。さらに他の実施形態において、本明細書に記載されるカーボンナノチューブ成長プロセスには、金属基材に触媒前駆体を析出させること、金属基材に非触媒物質を析出させること、触媒前駆体及び非触媒物質の析出後、カーボンナノチューブが表面に成長するように、金属基材をカーボンナノチューブ成長環境に曝露すること、及び、カーボンナノチューブが成長している間、金属基材を移動させること、が含まれる。非触媒物質は、触媒前駆体の前若しくは後、又は触媒前駆体と共に析出する。触媒前駆体をカーボンナノチューブ成長環境に曝露した場合、触媒前駆体をカーボンナノチューブの成長に使用可能な触媒に変換する。金属基材の形態は、本実施形態において限定することなく様々である。しかし、ある実施形態では、金属基材の形態は、カーボンナノチューブ成長中、金属基材を移動させている状態例えば、オープンリール式に適合可能である。カーボンナノチューブ成長中、移動するのに適した金属基材には、例えば、金属繊維、又は金属繊維から形成される様々な金属繊維形状が含まれる。ある実施形態において、金属基材は、例えば、金属繊維、金属フィラメント、金属ワイヤ、金属ロービングroving、金属ヤーンyarn、金属繊維トウtow、金属テープ、金属リボン、金属ワイヤメッシュ、金属チューブ、金属フィルム、金属ブレイドbraid、金属織布wovenmetalfabric、金属不織布nonwovenmetalfabric、金属繊維パイルpile、金属繊維マットmatなど、限定されない形態である。例えば、金属織布及び金属不織布、金属繊維パイル、並びに金属ワイヤメッシュなどの高次形態higherorderformは、例えば、金属繊維、金属フィラメント及び金属繊維トウなどの低次lowerorder金属基材から形成可能である。すなわち、金属繊維、金属フィラメント、又は金属繊維トウにカーボンナノチューブを成長させて、その後、高次形態の形成が起こり得る。他の実施形態において、このような高次形態が事前に形成されて、その後、そこにカーボンナノチューブの成長が起こってもよい。前述の金属基材は、本明細書において、まとめて金属繊維という。フィラメントには、通常、約1μmから約100μmに及ぶ直径を有する高アスペクト比の遷移が含まれる。ロービングには、撚り合わされtwisted、細くされattenuated、異物が除去された、繊維の柔軟なストランドstrandが含まれる。ヤーンには、撚り合わされたフィラメントを密に結合した束が含まれるが、ここで、ヤーンにおける各フィラメントの直径は、比較的均一である。ヤーンには、テックスtex1000リニアメーター当たりのグラム重量として示される又はデニールdenier10,000ヤード当たりのポンド重量として示されるで表される様々な重量がある。ヤーンに関して、標準的なテックス範囲は、通常、約200テックスから約2000テックスである。繊維ブレイドは、繊維が高密度に詰め込まれたロープ状構造体を示す。このようなロープ状構造体は、例えば、ヤーンから組まれる。ブレイド構造体は中空部分を含んでもよいし、あるいは、別のコア材料の周囲に組まれてもよい。繊維トウには、撚り合わされていないフィラメントを結合した束も含まれる。ヤーンと同様に、繊維トウにおけるフィラメントの直径は概して均一である。また、繊維トウにも様々な重量があり、テックス範囲は、通常、約200テックスから約2000テックスの間である。加えて、繊維トウは、例えば、12Kトウ、24Kトウ、48Kトウなどの繊維トウ内にある数千のフィラメントにより、しばしば特徴付けられる。テープは、例えば、織物weave、又は不織の扁平flattened繊維トウとして組まれる繊維材料である。テープは様々な幅をもち、通常、リボンに類似する両面構造体である。本明細書に記載される様々な実施形態において、カーボンナノチューブは、テープの一面又は両面で成長可能である。加えて、種類、直径又は長さの異なるカーボンナノチューブが、テープの各面で成長可能であり、これはある用途において有利である。ある実施形態において、繊維材料は、織物又はシート状構造体に組織化される。これらには、前述のテープに加えて、例えば、織物、不織繊維マット、メッシュ、及び繊維プライが含まれる。金属基材に成長するカーボンナノチューブの種類は、通常、限定されることなく多種多様である。様々な実施形態において、金属基材で成長するカーボンナノチューブは、例えば、単層カーボンナノチューブ、2層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ及びこれらのあらゆる組み合せなど、フラーレン族のうち円筒状をした多くの炭素同素体のいかなるものであってもよい。当業者であれば、金属基材で成長するカーボンナノチューブの種類が、カーボンナノチューブ成長環境を調整することにより変化し得ることを理解するであろう。ある実施形態において、カーボンナノチューブはフラーレン様構造で閉塞されている。換言すれば、このような実施形態では、カーボンナノチューブは閉塞端を有している。一方、他の実施形態では、カーボンナノチューブは端部が開口した状態である。ある実施形態において、閉塞したカーボンナノチューブの端部は、適切な酸化剤例えば、HNO3/H2SO4で処理することにより開かれる。ある実施形態において、カーボンナノチューブは、金属基材で成長した後、他の物質を封入する。ある実施形態において、カーボンナノチューブは、金属基材で成長した後、共有結合的に官能基化されるcovalentlyfunctionalized。ある実施形態では、プラズマプロセスが用いられて、カーボンナノチューブの官能基化を促進している。カーボンナノチューブは、そのキラリティに応じて、金属的、半金属的又は半導体的となり得る。カーボンナノチューブのキラリティを指定するために定評のある命名法が当業者に知られており、2つの指数n,mにより識別されるここで、nとmは、六方晶系のグラファイトが管状構造に形成される場合、グラファイトの切断部及び巻き方を表す整数である。様々な実施形態において、本実施形態に従って金属基材で成長するカーボンナノチューブは、あらゆる特定のキラリティからなるか、あるいは、キラル型が混合したものmixtureofchiralformsからなってもよい。また、キラリティに加えてカーボンナノチューブの直径も、その電気伝導性、及び熱伝導性に関する性質に影響を与える。カーボンナノチューブの合成において、カーボンナノチューブの直径は、一定サイズの触媒ナノ粒子を用いることにより制御可能である。一般的に、カーボンナノチューブの直径は、その形成に触媒作用を及ぼす触媒ナノ粒子の直径程度である。このため、カーボンナノチューブの性質は、ある面において、例えば、カーボンナノチューブの合成に用いられる触媒ナノ粒子のサイズを調整することにより制御される。限定しない例として、約1nmから約5nmの直径を有する触媒ナノ粒子を用いることにより、主に単層カーボンナノチューブを成長させることができる。より大きな触媒ナノ粒子は、主に、多層カーボンナノチューブを作製するために用いられるが、これは、その多重のナノチューブ層のために、より大きな直径を有する。また、カーボンナノチューブの合成において、より大きな触媒ナノ粒子を用いることにより、単層及び多層カーボンナノチューブの混合物を成長させることもできる。また、所望のサイズの触媒ナノ粒子は、様々な商業的供給源から購入するか、あるいは、本実施形態による触媒前駆体からその場で準備可能である。様々な実施形態において、金属基材に成長するカーボンナノチューブの直径は、約1nmから約500nmに及ぶ。ある実施形態において、カーボンナノチューブの直径は、約1nmから約10nmに及ぶ。他の実施形態において、カーボンナノチューブの直径は、約1nmから約30nm、約5nmから約30nm、又は約15nmから約30nmに及ぶ。ある実施形態において、カーボンナノチューブの直径は、約10nmから約50nm、又は約50nmから約100nmに及ぶ。他の実施形態において、カーボンナノチューブの直径は、約100nmから約300nm、又は300nmから約500nmに及ぶ。通常、触媒物質の担持量が多くなるほど、より大きな直径のカーボンナノチューブの形成が可能であり、この場合、ナノ粒子の凝集がカーボンナノチューブの直径をより大きくする。触媒物質の担持量が少なくなるほど、凝集効果に対するカーボンナノチューブ直径の感受性が低下し、カーボンナノチューブの直径は、例えば、約1nmから約50nmに及ぶのが通常となる。ある実施形態において、金属基材に成長するカーボンナノチューブの平均長さは、約1μmから約1000μmの間であり、これらの全中間値及び端数が含まれる。ある実施形態において、カーボンナノチューブの平均長さは、例えば、約0.5μmなど、約1μm未満である。ある実施形態において、カーボンナノチューブの平均長さは、約1μmから約10μmの間であり、これらの全中間値及び端数が含まれる。さらに他の実施形態において、カーボンナノチューブの平均長さは、約500μmよりも長くなる。本実施形態における触媒物質の担持量が多くなるほど、カーボンナノチューブ成長速度を速くし、カーボンナノチューブをより長くするうえで有利に働く。ある実施形態において、金属基材に成長するカーボンナノチューブは、独立のindividualカーボンナノチューブとして存在し得る。すなわち、カーボンナノチューブは、ほぼ束化されていない状態inasubstantiallynonbundledstateで存在する。ある実施形態において、金属基材に成長するカーボンナノチューブは、連結されたカーボンナノチューブを含有する炭素ナノ構造体として存在する。このような実施形態において、ほぼ束化されていないカーボンナノチューブは、カーボンナノチューブの連結した網状組織として存在し得る。ある実施形態において、連結した網状組織は、他のカーボンナノチューブから樹枝状に分岐するカーボンナノチューブを含んでいる。ある実施形態において、連結した網状組織は、カーボンナノチューブ間を橋渡しするカーボンナノチューブを含むこともできる。ある実施形態において、連結した網状組織は、他のカーボンナノチューブと共有されるサイドウォールsidewallを少なくとも一部有するカーボンナノチューブを含んでもよい。ある実施形態において、成長環境の適切な修正により、金属基材にグラフェン又は他のカーボンナノ材料を成長させることができる。このような修正は当業者に明白であるだろう。カーボンナノチューブに言及する本明細書のいかなる実施形態も、本開示の精神及び範囲内に属している限り、グラフェン又は他のカーボンナノ材料を利用し得ること認識すべきである。様々な実施形態において、本発明によるプロセスの触媒物質は、触媒又は触媒前駆体である。すなわち、触媒物質は、ある実施形態においてカーボンナノチューブの形成に直接触媒作用を及ぼす活性触媒である。例えば、触媒物質は、さらなる変化を必要とせずに、カーボンナノチューブの形成に直接触媒作用を及ぼす触媒ナノ粒子例えば、遷移金属ナノ粒子又はランタノイド金属ナノ粒子である。他の実施形態では、触媒物質は、初期には触媒能がないが、1以上の化学的変化を通して活性触媒に変換される触媒前駆体である。このような活性触媒への変換は、金属基材をカーボンナノチューブ成長環境へ曝露する前若しくは後、又は曝露している間に起こる。ある実施形態によれば、触媒前駆体は、適切なカーボンナノチューブ成長環境へ曝露される前の個別の還元工程例えば、H2に曝されずに、活性触媒に変換されることが可能である。ある実施形態において、触媒前駆体は、適切なカーボンナノチューブ成長環境に曝露した状態で活性触媒へ変換される前に、中間触媒相intermediatecatalyststate:例えば、金属酸化物に達することが可能である。例えば、遷移金属塩は、カーボンナノチューブ成長環境に曝露された状態で活性触媒へ変換される遷移金属酸化物に変換され得る。様々な実施形態において、触媒物質は、遷移金属、遷移金属合金、遷移金属塩、又はこれらの組み合わせとしてよい。ある実施形態において、触媒物質を触媒ナノ粒子の形態とすることができる。他の実施形態において、触媒物質を触媒前駆体の形態とすることができる。ある実施形態において、触媒前駆体は、例えば、遷移金属の硝酸塩transitionmetalnitrate、遷移金属の酢酸塩transitionmetalacetate、遷移金属のクエン酸塩transitionmetalcitrate、遷移金属の塩化物transitionmetalchloride、遷移金属のフッ化物transitionmetalfluoride、遷移金属の臭化物transitionmetalbromide、遷移金属のヨウ化物transitionmetaliodide、又はこれらの水和物など、遷移金属塩、又は遷移金属塩の組み合わせであってよい。ある実施形態において、このような遷移金属塩は、本明細書において更に詳細に後述するように、活性触媒への変換が起こりながら、加熱状態で遷移金属の酸化物に変化することができる。別の実施形態において、触媒物質として、遷移金属の炭化物transitionmetalcarbide、遷移金属の窒化物transitionmetalnitride、又は遷移金属の酸化物transitionmetaloxideを用いてもよい。本発明のプロセスを実施するのに適している例示的な遷移金属塩には、例えば、硝酸鉄II、硝酸鉄III、硝酸コバルトII、硝酸ニッケルII、硝酸銅II、酢酸鉄II、酢酸鉄III、酢酸コバルトII、酢酸ニッケルII、酢酸銅II、クエン酸II鉄、クエン酸III鉄、クエン酸鉄IIIアンモニウム、クエン酸IIコバルト、クエン酸IIニッケル、クエン酸II銅、塩化鉄II、塩化鉄III、塩化コバルトII、塩化ニッケルII、塩化銅II、これらの水和物、及びこれらの組み合わせが含まれる。別の実施形態において、触媒物質には、例えば、FeO、Fe2O3、Fe3O4、及びこれらの組み合わせなどの物質が含まれ、そのいずれもがナノ粒子の形態となり得る。さらに追加の実施形態において、触媒前駆体として、ランタノイド金属塩、これらの水和物、及びこれらの組み合わせを用いることができる。中間触媒相が触媒前駆体から形成された実施形態では、カーボンナノチューブ成長環境に金属基材を曝露する前に個別の触媒活性化工程を行うことなく、中間触媒相は活性触媒例えば、触媒ナノ粒子に変換され得る。対照的に、カーボンナノチューブの成長を開始する前に、個別の工程で水素によりカーボンナノチューブ触媒を活性化させることは、当該技術分野において通常のことである。本実施形態において、活性触媒の形成は、カーボンナノチューブ成長環境に中間触媒相を曝露して行われる。例えば、カーボンナノチューブ合成中、カーボンナノチューブ成長反応器におけるアセチレンの熱分解は、水素ガス及び炭素原子の形成をもたらす。水素ガスは、遷移金属酸化物、又は同類の中間触媒相と反応してゼロ価の遷移金属触媒ナノ粒子を生成する。その後に金属炭化物を形成し、かつ、触媒粒子に対して炭素の分散を確実にすることにより、金属基材においてカーボンナノチューブの形成がもたらされる。ある実施形態において、本発明のプロセスで触媒物質と共に非触媒物質を用いてもよい。非触媒物質が存在しなくても、本発明の方法を使用することにより、金属基材にカーボンナノチューブを成長させることができるが、触媒物質と共に非触媒物質を使用することにより、カーボンナノチューブ成長速度の向上、及びさらに良好なカーボンナノチューブ被覆率がもたらされる。理論又は機構に拘束されることなく、非触媒物質により、カーボンナノチューブの成長をむしろ妨げる、触媒物質と金属基材との相互作用が制限されると考えられている。さらに、非触媒物質は、触媒前駆体から活性触媒への解離dissociation、及び金属基材に対するカーボンナノチューブの固定促進を容易にするとも考えられている。加えて、非触媒物質は、金属基材の表面を保護し、カーボンナノチューブ成長中における溶融などの熱損傷から金属基材を守るための熱障壁thermalbarrierとして機能し得る。ある実施形態において、触媒前駆体と共に非触媒物質を使用することにより、個別の工程を用いて触媒前駆体をカーボンナノチューブ成長に適した活性触媒に変換することなく、金属基材におけるカーボンナノチューブの成長を可能にすることができる。すなわち、ある実施形態では、非触媒物質と共に触媒前駆体を用いて、カーボンナノチューブ成長環境に曝露した状態で金属基材にカーボンナノチューブを直接成長させることができる。ある実施形態において、触媒前駆体からの活性触媒の形成には、中間触媒相例えば、遷移金属酸化物の形成が含まれる。ある実施形態において、中間触媒相は、金属酸化物例えば、遷移金属酸化物が形成されるように、触媒前駆体をその熱分解温度まで加熱することにより形成され得る。ある実施形態において、本発明のプロセスには、金属基材をカーボンナノチューブ成長環境に曝露している間、任意で、金属基材を移動させている間、触媒前駆体から触媒ナノ粒子を形成することが含まれる。別の実施形態において、本発明のプロセスには、カーボンナノチューブ成長環境に金属基材を曝露する前に触媒前駆体又は中間触媒相から触媒ナノ粒子を形成することが含まれる。例えば、必要に応じて、例えば、触媒前駆体又は中間触媒相を水素に曝露することなどにより、個別の触媒活性化工程を行うことができる。ある実施形態において、触媒前駆体又は中間触媒相は、金属基材に析出又は形成され、その後、金属基材は後の使用のために蓄えられる。すなわち、金属基材は、触媒前駆体又は中間触媒相を担持し、それから後でカーボンナノチューブ成長環境に曝露される。本発明のプロセスを実施するのに適した非触媒物質は、通常、カーボンナノチューブ成長環境に対して不活性の物質である。前述のように、このような非触媒物質は、さらに、触媒物質を安定化する働きをして、カーボンナノチューブの成長を容易にする。ある実施形態において、非触媒物質は、アルミニウムを含有する組成物、ケイ素を含有する組成物、又はこれらの組み合わせである。アルミニウムを含有する例示的な組成物には、アルミニウム塩例えば、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、又はアルミニウムイソプロポキシド、又はその水和物が含まれる。ケイ素を含有する例示的な組成物には、ガラス及び同様の二酸化ケイ素製剤、ケイ酸塩並びにシランが含まれる。ある実施形態において、非触媒物質として、アルコキシシランalkoxysilane、アルモキサンalumoxane、アルミナナノ粒子、スピンオンガラス、又はガラスナノ粒子glassnanoparticleを用いることができる。本発明のプロセスに非触媒物質を用いる場合、触媒物質は、非触媒物質の前若しくは後、又は非触媒物質と共に析出する。ある実施形態において、触媒物質は非触媒物質の前に析出する。すなわち、このような実施形態で、触媒物質は、金属基材と非触媒物質との間で析出する。他の実施形態において、触媒物質は、非触媒物質の後に析出する。すなわち、このような実施形態で、非触媒物質は、金属基材と触媒物質との間で析出する。さらに他の実施形態において、触媒物質は、非触媒物質と共に析出する。析出の順序にかかわらず、触媒物質と非触媒物質との組み合わせは、金属基材に触媒コーティングを形成する。ある実施形態において、触媒コーティングは、約5nmから約1μmに及ぶ厚さを有している。他の実施形態において、触媒コーティングは、約10nmから約100nm、又は約10nmから約50nmに及ぶ厚さを有している。ある実施形態において、触媒物質及び非触媒物質は、スプレーコーティング、浸漬コーティング、ローラーコーティングrollercoating、又は同様の溶液ベースの析出技術など、1つの技術、あるいは複数の技術の組み合わせにより析出可能である。ある実施形態において、触媒物質及び非触媒物質は、少なくとも1つの溶液から析出可能である。ある実施形態では、触媒物質は第1の溶液から析出し、非触媒物質は第2の溶液から析出する。このような実施形態では、触媒物質は非触媒物質の前又は後で析出する。他の実施形態では、触媒物質及び非触媒物質は、同じ溶液から共に析出する。ある実施形態において、少なくとも1つの溶液は、溶媒として水を含んでいる。ある実施形態において、触媒物質及び非触媒物質は、夫々、少なくとも1つの溶液中において、約0.1mMミリモーラーから約1.0Mに及ぶ濃度を有している。他の実施形態において、触媒物質及び非触媒物質は、夫々、少なくとも1つの溶液中において、約0.1mMから約50mM、約10mMから約100mM、又は約50mMから約1.0Mに及ぶ濃度を有している。触媒物質及び非触媒物質が同一の溶液中にある場合、当該濃度範囲は、全体の溶液濃度よりむしろ、溶液中における各成分の濃度に言及している。各成分に関して約10mMから約100mMに及ぶ溶液濃度この範囲は、金属基材、触媒物質及び非触媒物質、並びに析出プロセス及び析出速度の同一性に基づいて変化し得るがは、一般的に、金属基材においてカーボンナノチューブの成長を媒介するのに最も確実である。少なくとも1つの溶液に用いられる溶媒は、触媒物質及び非触媒物質存在する場合を効率的に可溶化するsolubilize、あるいは分散させるならば、通常、限定されることなく様々である。特に適した溶媒には、例えば、水、アルコール例えば、メタノール、エタノール又はイソプロパノール、エステル例えば、酢酸メチル又は酢酸エチル、ケトン例えば、アセトン又はブタノン、及びこれらの混合物が含まれる。ある実施形態において、塩が十分に溶解できない溶媒において遷移金属塩の溶解を達成するため、少量の溶剤を添加することができる。このような溶剤の例示的な例には、例えば、グリムglyme、ジグリムdiglyme、トリグリムtriglyme、ジメチルホルムアミド、及びジメチルスルホキシドが含まれる。カーボンナノチューブ成長環境に金属基材を曝露する前に溶媒を容易に除去できるように、通常は、相対的に低い沸点を有する溶媒が好ましい。溶媒の迅速な除去は、触媒物質の均質なコーティング形成を容易にする。沸点がより高い溶媒、あるいは、金属基材の表面に滞留するpond傾向にある溶媒では、触媒物質の不均一な分布が起こり、カーボンナノチューブの成長及び被覆率が悪くなる可能性がある。非触媒物質を含むことは、通常、本発明のプロセスに利点となるが、非触媒物質の量には上限があり、これを超えると、カーボンナノチューブの成長が不可能になる。これは、特に、非触媒物質が触媒物質の後に、又は触媒物質と共に析出する場合に該当する。このような限度は、非触媒物質が触媒物質の前に析出する場合には、必ずしも適用されない。過量の非触媒物質を含んでいると、非触媒物質が触媒物質を過度に上塗りしovercoat、これにより、触媒物質への炭素原料ガスの拡散を妨げて、カーボンナノチューブの成長を阻害する可能性がある。ある実施形態において、触媒物質に対する非触媒物質のモル比は、多くても、約6:1である。他の実施形態において、触媒物質に対する非触媒物質のモル比は、多くても、約2:1である。本発明のプロセスによる金属基材は、それがカーボンナノチューブ成長環境により損傷を殆ど受けないのであれば、限定されることなく多種多様である。様々な実施形態において、本開示のカーボンナノチューブ成長環境には、最速で毎秒約8.3μm又はそれ以上の急速なカーボンナノチューブ成長速度を可能にするために、約550°Cから約800°Cに及ぶ温度が含まれる。カーボンナノチューブ成長環境、及びカーボンナノチューブ成長のための反応器の更なる詳細については本明細書において後述する。本発明のプロセスによれば、低融点の金属基材例えば、約800°C未満の融点を有する金属基材でも、カーボンナノチューブ成長環境に対する短時間の曝露時間中、ほぼ無傷である。本発明のプロセスについてのある実施形態で用いられる非触媒物質は、熱曝露から金属基材を保護することができ、これにより、金属基材がその融点を上回る温度で短時間曝露されることを可能にする。また、高温環境下におけるカーボンナノチューブの成長中、金属基材を移動させることは、金属基材の融点における温度、又はこれを上回る温度に曝露される時間をさらに制限でき、これも、熱損傷量の最小化が可能である。カーボンナノチューブ成長温度を超える融点を有する金属基材においてさえ、なお熱損傷が発生し得るが、本発明のプロセスは、これらの種類の金属基材にとって同様に利点となることに留意されたい。ある実施形態において、本発明のプロセスによる金属基材は約800°C以下の融点を有する。本発明のプロセスに併せて用いられる約800°C以下の融点を有する例示的な金属基材には、例えば、アルミニウム融点=660°C、アルミニウム合金融点=480°C~660°C、マグネシウム融点=650°C、亜鉛融点=420°C、鉛融点=327°C、錫融点=232°C、及び鉛-アンチモン合金融点=250°C~420°Cが含まれる。触媒物質の析出後、化学蒸着CVDベースのプロセス、又はカーボンナノチューブを成長させるための他のプロセスを用いることにより、金属基材にカーボンナノチューブを成長させることができる。カーボンナノチューブ合成のための例示的なプロセスには、例えば、マイクロキャビティ、熱又はプラズマCVD法、レーザーアブレーション、アーク放電、火炎合成、及び高圧一酸化炭素HiPCO法による合成が含まれ、その全てが当業者に知られている。ある実施形態において、カーボンナノチューブを成長させるためのプロセスは、金属基材が、カーボンナノチューブ成長環境に曝されている間、反応器を通って連続的に搬送されている状態で、連続して行われる。本明細書に記載される実施形態において、カーボンナノチューブの成長は、連続的にすなわち、移動させながら、あるいは、バッチ式すなわち、静止した金属基材の状態で行われる。限定しない実施形態において、カーボンナノチューブの成長は、連続的なカーボンナノチューブ成長のために適合された反応器内で行われる。このような特徴を有する例示的な反応器は、共有される2009年11月2日出願の米国特許出願第12/611073号、及び米国特許第7261779号に記載されおり、いずれも全体が参照により本明細書に組み込まれる。上述の反応器は、基材を、カーボンナノチューブ成長環境に曝露する反応器に通して連続的に搬送するために設計されるが、必要に応じて、反応器は、基材が静止した状態のバッチ式で運転されてもよい。本明細書に記載されるプロセスは、特定のカーボンナノチューブ反応器と結びついているわけではなく、当業者に既知のあらゆる適切な反応器を本発明のプロセスに利用することができることに留意されたい。カーボンナノチューブの成長は、高温で起こる化学蒸着CVDプロセスに基づいている。具体的な温度は触媒の選択に依存するが、一般的に、約500°C~約1000°Cの範囲にある。ある実施形態では、温度は、約550°C~約800°Cの範囲にある。様々な実施形態において、温度は、カーボンナノチューブの成長速度、又は得られるカーボンナノチューブの直径に影響を与える。様々な実施形態において、カーボンナノチューブの成長は、プラズマで助長されるCVDベースのプロセスにより行われる。CVDプロセスは、例えば、アセチレン、エチレン、又はメタンなどの炭素含有原料ガスにより進められる。カーボンナノチューブの合成プロセスは、通常、炭素含有原料ガスとともに、主要なキャリアガスとして不活性ガス例えば、窒素、アルゴン、又はヘリウムを使用する。炭素含有原料ガスは、通常、混合物全体のうち約0.1から約10の範囲で供給される。ある実施形態において、炭素含有原料ガスは、混合物全体のうち約0.1から約10に及ぶ。CVD成長のためのほぼ不活性な環境は、成長チャンバーからの水分及び酸素の除去により準備される。プラズマが形成する強電界を任意で用いることにより、カーボンナノチューブ成長の方向に影響を与えることができる。プラズマは、成長プロセスの間、電界を提供することにより生成される。プラズマスプレー及び電界のジオメトリgeometryを適切に調整することにより、垂直に配列したカーボンナノチューブすなわち、金属基材に対して垂直を合成することができる。一定の条件下では、プラズマがない場合であっても、密集したカーボンナノチューブは、ほぼ垂直な成長方向を維持し、カーペットcarpet又はフォレストforest様の高密度配列のカーボンナノチューブをもたらすことが可能である。ある実施形態において、アセチレンガスはイオン化されて、カーボンナノチューブ合成のための低温炭素プラズマの噴流jetを形成する。炭素プラズマは金属基材に向けられる。このように、ある実施形態において、金属基材におけるカーボンナノチューブの合成プロセスには、a炭素プラズマを形成すること、及びb金属基材に析出した触媒物質に炭素プラズマを向けること、が含まれる。ある実施形態において、金属基材は、カーボンナノチューブの合成を容易にするため、約550°C~約800°Cへ積極的に加熱される。カーボンナノチューブの成長を開始するために、反応器には2つ以上のガス、すなわち、不活性キャリアガス例えば、アルゴン、ヘリウム、又は窒素及び炭素含有原料ガス例えば、アセチレン、エチレン、エタン、又はメタンが流される。ある実施形態において、カーボンナノチューブの成長は、繊維材料にカーボンナノチューブを連続的に合成及び成長させるために設計される専用の矩形反応器で行われる。このような反応器は、共有され同時継続中の米国特許出願第12/611073号参照により本明細書に組み込まれるに記載されている。この反応器は、カーボンナノチューブの大気圧成長を利用し、これにより連続的なカーボンナノチューブ成長プロセスへの組み込みを容易にしている。加えて、反応器は、必要に応じて、金属基材が静的に保持された状態のバッチ式で運転可能である。また、静的なカーボンナノチューブ成長のための従来型の反応器を用いることもできる。ある実施形態において、カーボンナノチューブは、CVDプロセスにより、大気圧、かつ、約550°Cから約800°Cの範囲の高温で、マルチゾーン反応器multizonereactor内で成長する。カーボンナノチューブの合成が大気圧で起こるということは、金属基材におけるカーボンナノチューブ成長のための連続処理ラインに反応器を組み込むことを容易にする一因である。このようなマルチゾーン反応器を用いた連続的なインライン処理に合致する別の利点は、カーボンナノチューブの成長が数秒単位で発生するということであり、当該技術分野で標準的な他の手法及び装置構成における数分単位又はもっと長いとは対照的である。上記の実施形態に従って設計されるカーボンナノチューブ合成反応器には、以下の特徴が含まれる。矩形に構成された合成反応器当該技術分野で既知の標準的なカーボンナノチューブ合成反応器は横断面が円形である。これには、例えば、歴史的理由研究所では円筒状の反応器がよく用いられる及び利便性流体力学は円筒状の反応器にモデル化すると容易になり、また、加熱器システムは円管チューブ例えば、石英などに容易に対応する、並びに製造の容易性などの多くの理由がある。本開示は、従来の円筒形状を変えて、矩形横断面を有するカーボンナノチューブ合成反応器を提供する。変更の理由には、少なくとも下記事項が含まれる。1反応器体積の非効率な利用反応器により処理される多くの金属基材は相対的に平面的であるので例えば、扁平なテープ、シート状形態、又は開繊したトウ若しくはロービング、円形横断面では反応器の体積を十分に使用していない。この不十分な使用は、円筒状のカーボンナノチューブ合成反応器にとって、例えば、以下のaないしcに挙げるような、いくつかの欠点となる。a十分なシステムパージの維持;反応器の体積が増大すれば、同レベルのガスパージを維持するためにガス流量の増大が必要になる。これは、開放環境におけるカーボンナノチューブの大量生産には非効率となる。b炭素含有原料ガス流量の増大;前記aのように、システムパージのための不活性ガス流を相対的に増大させると、炭素含有原料ガス流量を増大させる必要がある。例示的な12Kのガラス繊維ロービングが、矩形横断面を有する合成反応器の全体積に対して約2000分の1の体積であることを考慮されたい。同等の円筒状反応器すなわち、矩形横断面の反応器と同じ平坦化されたガラス繊維材料を収容できるだけの幅を有する円筒状の反応器では、ガラス繊維材料の体積は、反応器の体積の約17,500分の1である。CVDなどのガス蒸着プロセスgasdepositionprocessesは、通常、圧力及び温度だけで制御されるが、体積は蒸着の効率に顕著な影響を与え得る。矩形反応器の場合、それでもなお過剰な体積が存在し、この過剰体積は無用の反応を促進する。しかしながら、円筒状反応器には、無用な反応の促進に利用できるその体積が約8倍もある。このように競合する反応が発生する機会が増加することにより、円筒状反応器では、所望の反応の発生は事実上遅くなる。このようなカーボンナノチューブ成長の速度低下は連続的な成長プロセスの進行にとって問題となり得る。矩形反応器の構成における別の利点は、矩形チャンバーの高さが低いことを利用して反応器の体積をなお一層低減することができ、これにより体積比が改善され反応が更に効率的になるという点である。本明細書に開示される実施形態の中には、矩形合成反応器の全体積が、合成反応器を通過中の金属基材の全体積に対して僅か約3000倍にしかすぎないものがある。更なる実施形態の中には、矩形合成反応器の全体積が、合成反応器を通過中の金属基材の全体積に対して僅か約4000倍にしかすぎないものがある。また更なる実施形態の中には、矩形合成反応器の全体積が、合成反応器を通過中の金属基材の全体積に対して約10,000倍未満のものがある。加えて、円筒状反応器を使用した場合、矩形横断面を有する反応器と比較すると、同じ流量比を提供するためには、より大量の炭素含有原料ガスが必要である点が重要である。当然のことながら、他の実施形態の中には、合成反応器が、矩形ではないが比較的これに類似し、かつ、円形横断面を有する反応器に対して、反応器の体積を同様に低減する多角形状で表される横断面を有するものがある。c問題のある温度分布;相対的に小径の反応器を用いた場合、チャンバー中心からその壁面までの温度勾配はごく僅かである。しかし、例えば、商業規模の生産に用いられるなど、反応器サイズの増大に伴い、このような温度勾配は増加する。温度勾配は、金属基質の全域で製品品質がばらつくすなわち、製品品質が半径位置に応じて変化する原因となる。この問題は、矩形横断面を有する反応器を用いた場合に殆ど回避される。特に、平面的な基材が用いられる場合、基材のサイズが大きくなったときに、反応器の高さを一定に維持することができる。反応器の頂部と底部間の温度勾配は基本的にごく僅かであり、結果的に、生じる熱的な問題や製品品質のばらつきは回避される。2ガス導入当該技術分野では、通常、管状炉が使用されているので、一般的なカーボンナノチューブ合成反応器は、ガスを一端に導入し、それを反応器に通して他端から引き出している。本明細書に開示された実施形態の中には、ガスが、反応器の両側面、又は反応器の頂面及び底面のいずれかを通して対称的に、反応器の中心又は対象とする成長ゾーン内に導入されるものがある。これにより、流入する原料ガスがシステムの最も高温の部分カーボンナノチューブの成長が最も活発な場所に連続的に補充されるので、全体的なカーボンナノチューブ成長速度が向上する。ゾーン分け比較的低温のパージゾーンを提供するチャンバーは、矩形合成反応器の両端から延びる。仮に高温ガスが外部環境すなわち、矩形反応器の外部と接触mixすると、金属基材の劣化degradationが増加することが究明されている。低温パージゾーンは、内部システムと外部環境間の緩衝となる。当該技術分野で既知のカーボンナノチューブ合成反応器の構成では、通常、基材を慎重にかつ緩やかに冷却することが求められる。本発明の矩形カーボンナノチューブ成長反応器の出口における低温パージゾーンは、連続的なインライン処理に好都合な短時間の冷却を実現する。非接触、ホットウォール型、金属製反応器ある実施形態において、金属製ホットウォール型hotwalled反応器例えば、ステンレス鋼が用いられる。この種類の反応器の使用は、金属、特にステンレス鋼に炭素が付着すなわち、すす及び副生成物の形成しやすいために、常識に反するようにも考えられる。したがって、大部分のカーボンナノチューブ合成反応器は、付着する炭素が殆どなく、洗浄しやすく、かつ、試料の観察を容易にするため、石英製である。しかしながら、ステンレス鋼上におけるすす及び炭素付着物が増加することにより、より着実、より効率的、より高速、かつ、より安定的なカーボンナノチューブ成長がもたらされることが見出された。理論に拘束されることなく、反応器内で起こるCVDプロセスでは、大気圧運転atmosphericoperationと連動して、拡散が制限されることが示されている。換言すると、カーボンナノチューブ形成触媒に過度に供給されるoverfed、つまり、過量の炭素が、反応器が不完全真空下で運転している場合よりもその相対的に高い分圧により反応器システム内で得られる。結果として、開放システム特に清浄なcleanものでは、過量の炭素がカーボンナノチューブ形成触媒の粒子に付着して、カーボンナノチューブの合成能力を低下させる。ある実施形態において、反応器に汚れが付いてdirtyいる、すなわち、金属反応器壁にすすが付着している状態の場合に、矩形反応器を意図的に運転する。炭素が反応器壁上の単分子層に付着すると、炭素は、それ自体を覆って付着しやすくなる。利用できる炭素の中には、この機構により回収されるwithdrawnものがあるので、ラジカルの形態で残っている炭素原料が、カーボンナノチューブ形成触媒を被毒させない速度でこの触媒と反応する。既存のシステムでは清浄にcleanly運転するが、連続処理のために開放状態であれば、減速した成長速度で、はるかに低い収率でしかカーボンナノチューブを生産できない。カーボンナノチューブの合成を、前述のように汚れが付いている状態で実施するのは概して有益であるが、それでも、装置のある部分例えば、ガスマニフォールド及びガス入口は、すすが閉塞状態を引き起こした場合、カーボンナノチューブの成長プロセスに悪影響を与える。この問題に対処するために、カーボンナノチューブ成長反応チャンバーの当該部分を、例えば、シリカ、アルミナ又はMgOなどのすす抑制コーティングで保護してもよい。実際には、装置のこれらの部分は、すす抑制コーティングで浸漬コーティングが施される。INVARArcelorMittalから市販されているニッケル鋼合金は高温におけるコーティングの適切な接着性を確実にする同様のCTE熱膨張係数を有し、重要なゾーンにおけるすすの著しい堆積を防止するので、INVAR商標名などの金属が、これらのコーティングに用いられる。触媒還元及びカーボンナノチューブ合成の組み合わせ本明細書に開示されたカーボンナノチューブ合成反応器において、触媒還元及びカーボンナノチューブ成長のいずれもが反応器内で起こる。当該技術分野において既知の標準的なプロセスにおいて、還元工程の実施には、通常1~12時間かかる。本開示によれば、両工程は1つの反応器内で生じるが、これは、少なくとも1つには、炭素含有原料ガスを導入するのが、円筒状反応器を用いる当該技術分野では標準的となっている反応器の端部ではなく、中心部であることに起因する。還元プロセスは、金属基材が加熱ゾーンに入ったときに起こる。この時点に至るまでに、ガスには、触媒を水素ラジカルの相互作用を介して還元する前に反応器壁と反応して冷える時間がある。還元が起こるのは、この移行領域である。システム内で最も高温の等温ゾーンでカーボンナノチューブの成長は起こり、反応器の中心近傍におけるガス入口の近位で成長速度が最速となる。当然のことながら、本発明の様々な実施形態の働きにほとんど影響を与えない変更も、本明細書で提供された本発明の定義内に含まれる。したがって、以下の実施例は、本発明を例示するものであって限定するものではない。750°Cの静的なCVD環境下でパラジウム触媒を用いて銅基材に成長させたカーボンナノチューブ本実施例に関して、0.5重量の濃度で水に分散させたパラジウムを用いて触媒物質を析出させた。この場合において、銅基材には非触媒物質を析出させなかった。0.5重量のパラジウム分散体dispersionが、薄い液体層を形成するための浸漬コーティングプロセスにより、電気メッキされた銅の薄片基材foilsubstrateに塗布された。そして、ヒートガンにより、基材を華氏600度で5分間乾燥した。基材が反応器を通して連続的に搬送されるというより静的に保持された状態で、反応器が運転されるという点を除いて、前述の反応器を用いたカーボンナノチューブ成長環境下でカーボンナノチューブを成長させた。この触媒システムを用いた静的な成長環境下において、反応器内の成長温度、及び反応器内の滞留時間に応じて、直径5nmから30nm、長さ0.1μmから300μmの範囲のカーボンナノチューブが得られた。750°Cで5分間、静的な化学蒸着環境下で行われたカーボンナノチューブ成長により、直径が18nmから25nmに及ぶ長さ約3μmのカーボンナノチューブを製造した。図1A及びBは、750°Cの温度で5分間、静的な化学蒸着環境下でパラジウム触媒を用いて銅基材に成長させたカーボンナノチューブの例示的なSEM画像を示している。図1Aは11000倍の倍率であり、図1Bは80000倍の倍率である。750°Cの連続的なCVD環境下でパラジウム触媒を用いて銅基材に成長させたカーボンナノチューブ銅基材が、カーボンナノチューブ成長環境に対する曝露時間中、毎分1フィートの処理速度で反応器を通して搬送された点を除いて、実施例1のカーボンナノチューブ成長を再び行った。連続的なカーボンナノチューブ成長環境下、最大長さ23μm、平均直径15nmのカーボンナノチューブが得られた。図2は、750°Cの温度、かつ、毎分1フィートのラインスピードでカーボンナノチューブ成長時間の1分間に相当する、連続的な化学蒸着環境下でパラジウム触媒を用いて銅基材に成長させたカーボンナノチューブの例示的なSEM画像を示す。図2において、倍率は3000倍である。このように、反応器が静的な方式で運転された場合に得られたカーボンナノチューブよりも、連続的なカーボンナノチューブ成長環境下では著しく長いカーボンナノチューブが得られた。750°Cの静的なCVD環境下で、鉄触媒及び非触媒物質を用いて銅基材に成長させたカーボンナノチューブ非触媒物質を金属基材に析出させ、かつ、パラジウムを鉄ナノ粒子触媒に代えた点を除いて、実施例1のカーボンナノチューブ成長を再び行った。Accuglass登録商標T-11スピンオンガラスHoneywellInternationalIncMorristownNewJerseyの4volイソプロパノール溶液が、浸漬コーティングプロセスにより、電気メッキされた銅薄片の金属基材に塗布された。そして、ヒートガンを用いて、銅基材を華氏600度で5秒間乾燥した。ヘキサン溶媒中に0.09重量鉄ナノ粒子直径8nmを含む触媒溶液が浸漬コーティングプロセスにより塗布され、圧縮空気の流れを用いて銅基材を5秒間乾燥した。この触媒システムを用いる静的な成長環境下、反応器における成長温度及び滞留時間にもよるが、直径5nmから15nm、かつ、長さ0.1μmから100μmに及ぶカーボンナノチューブが得られた。750°Cの温度で5分間、静的な化学蒸着環境下で行われたカーボンナノチューブ成長により、長さ約3μmで、直径8nmから15nmに及ぶカーボンナノチューブが製造された。図3A及びBは、750°Cの温度で5分間、静的な化学蒸着環境下で鉄ナノ粒子触媒を用いて銅基材に成長させたカーボンナノチューブの例示的なSEM画像を示している。ここで、鉄ナノ粒子触媒は、非触媒Accuglass登録商標T-11スピンオンガラスの層を覆って析出した。図3Aは2500倍の倍率であり、図3Bは120000倍の倍率である。750°Cの静的なCVD環境下で、鉄触媒及び非触媒物質を用いて銅基材に成長させたカーボンナノチューブ非触媒物質及び鉄ナノ粒子触媒の添加順序を逆にしたことを除いて、実施例3のカーボンナノチューブ成長を再び行った。すなわち、鉄ナノ粒子触媒溶液を浸漬コーティングにより金属基材に析出させ、それから、浸漬コーティングにより非触媒物質を添加した。この場合において、鉄ナノ粒子触媒溶液の濃度は0.9重量であり、イソプロパノールにおけるAccuglass登録商標T-11スピンオンガラスの濃度は1volであった。非触媒物質の下に触媒を塗布した場合であっても、鉄ナノ粒子は、カーボンナノチューブ成長を媒介することがなお可能であった。750°Cの温度で30分間、静的な化学蒸着環境下で行われたカーボンナノチューブ成長により、長さ約50μmで、直径150nmから300nmに及ぶカーボンナノチューブが製造された。図4A及びBは、750°Cの温度で30分間、静的な化学蒸着環境下で鉄ナノ粒子触媒を用いて銅基材に成長させたカーボンナノチュー及びカーボンナノ繊維の例示的なSEM画像を示している。ここで、鉄ナノ粒子触媒は、非触媒Accuglass登録商標T-11スピンオンガラスの層下に析出した。図4Aは110倍の倍率であり、図4Bは9000倍の倍率である。この場合、カーボンナノチューブ及びカーボンナノ繊維の直径の増大は、主として、高濃度の鉄ナノ粒子、及び長い成長時間に起因している可能性がある。800°Cの連続的なCVD環境下で、鉄触媒及び非触媒物質を用いてステンレス鋼ワイヤメッシュ基材に成長させたカーボンナノチューブステンレス鋼ワイヤメッシュ基材が、800°Cの温度でカーボンナノチューブ成長環境に曝露している間、毎分2フィートの処理速度で反応器に通して搬送されたことを除いて、実施例4のカーボンナノチューブ成長を再び行った。この場合、鉄ナノ粒子触媒溶液の濃度は0.027重量であり、イソプロパノールにおけるAccuglass登録商標T-11スピンオンガラスの濃度は2.5volであった。連続的なカーボンナノチューブ成長環境下において、長さが最大約50μmで平均直径15nmのカーボンナノチューブが得られた。図5A及びBは、800°Cの温度、かつ、毎分2フィートのラインスピードでカーボンナノチューブ成長時間の30秒間に相当する、連続的な化学蒸着環境下、鉄ナノ粒子触媒を用いてステンレス鋼のワイヤメッシュ基材に成長させたカーボンナノチューブの例示的なSEM画像を示している。ここで、鉄ナノ粒子触媒は、非触媒Accuglass登録商標T-11スピンオンガラスの層下に析出した。図5Aは300倍の倍率であり、図5Bは20000倍の倍率である。750°Cの静的なCVD環境下で、硝酸鉄触媒前駆体及び非触媒物質を用いて銅基材に成長させたカーボンナノチューブ触媒前駆体を硝酸鉄九水和物に代え、かつ、非触媒物質を硝酸アルミニウム九水和物に代えた点を除いて、実施例3のカーボンナノチューブ成長を再び行った。さらに、硝酸鉄九水和物及び硝酸アルミニウム九水和物は共に添加された。すなわち、硝酸鉄九水和物の触媒前駆体、及び硝酸アルミニウム九水和物の非触媒物質は混合されて単一の溶液にされ、浸漬コーティングにより銅基材に共に析出した。この場合、硝酸鉄触媒溶液の濃度はイソプロパノールにおいて60mMであり、硝酸アルミニウムも同一溶液中において60mMであった。触媒前駆体が非触媒物質と共に塗布された場合であっても、鉄触媒は、なおカーボンナノチューブ成長を媒介することが可能であった。750°Cの温度で5分間、静的な化学蒸着環境下で行われたカーボンナノチューブ成長により、長さが最大で約75μm、直径が15nmから25nmに及ぶカーボンナノチューブが製造された。図6A及びBは、750°Cの温度で5分間、静的な化学蒸着環境下で硝酸鉄触媒前駆体を用いて銅基材に成長させたカーボンナノチューブの例示的なSEM画像を示している。ここで、硝酸鉄触媒前駆体は、非触媒物質の硝酸アルミニウムと共に析出した。図6Aは1800倍の倍率であり、図6Bは100000倍の倍率である。750°Cの静的なCVD環境下で、硝酸鉄触媒前駆体及び非触媒物質を用いてアルミニウム基材に成長させたカーボンナノチューブ60mMの硝酸鉄III九水和物、及び60mMの硝酸アルミニウム九水和物の溶液を、50のイソプロピルアルコール、及び50の水で準備した。そして、その溶液は、浸漬コーティングプロセスによりアルミニウム基材に塗布され、溶媒はヒートガン華氏600度で除去された。その後、750°Cで1分間、静的なCVD環境下でカーボンナノチューブ成長が行われ、これにより、長さが最大で35μm、直径が18nmから25nmに及ぶカーボンナノチューブを製造した。図7A及びBは、750°Cの温度で1分間、静的な化学蒸着環境下で硝酸鉄触媒前駆体を用いてアルミニウム基材に成長したカーボンナノチューブの例示的なSEM画像を示す。ここで、硝酸鉄触媒前駆体は、非触媒物質の硝酸アルミニウムと共に析出した。カーボンナノチューブの成長を650°C、600°C、及び580°Cで再び行った場合、同様の成長時間でカーボンナノチューブが徐々に短くなることが観察された夫々、最大で3μm、最大で1.5μm、及び最大で0.5μm。550°Cでは、カーボンナノチューブの成長は起こらなかった。図8A及びBは、580°Cの温度で1分間、静的な化学蒸着環境下で硝酸鉄触媒前駆体を用いてアルミニウム基材に成長させたカーボンナノチューブの例示的なSEM画像を示す。ここで、硝酸鉄触媒前駆体は、非触媒物質の硝酸アルミニウムと共に析出した。750°Cの連続的なCVD環境下で、硝酸鉄触媒前駆体及び非触媒物質を用いてアルミニウム基材に成長させたカーボンナノチューブ金属基材が、毎分1フィートのラインスピードで連続的なCVDカーボンナノチューブ成長反応器を通って搬送される点を除いて、実施例7のカーボンナノチューブ成長が再び行われた。この環境下で、直径10nmから16nmのカーボンナノチューブが得られた。図9A及びBは、750°Cの温度、かつ、毎分1フィートのラインスピードでカーボンナノチューブ成長時間の1分間に相当する、連続的な化学蒸着環境下で硝酸鉄触媒前駆体を用いてアルミニウム基材に成長させたカーボンナノチューブの例示的なSEM画像を示す。図9Aに示すように、実施例7の静的な成長と比較すると、静的なCVD環境下では、被覆率がより均一で、より長いカーボンナノチューブが製造された。さらに、基材の損傷は殆ど観察されなかった。550°Cの静的なCVD環境下で、非触媒物質を用いずに硝酸鉄触媒前駆体を用いてアルミニウム基材に成長させたカーボンナノチューブ7.5mMの硝酸鉄III九水和物の溶液をメタノールで準備した。その溶液は、浸漬コーティングプロセスにより、アルミニウム基材に塗布され、それから、空気乾燥されて溶媒を除去した。その後、550°Cの静的なCVD環境下で10分間、カーボンナノチューブ成長が行われ、これにより、長さが最大1μm、直径が5nmから10nmに及ぶカーボンナノチューブを製造した。図10は、550°Cの温度で10分間、静的な化学蒸着環境下で硝酸鉄触媒前駆体を用いてアルミニウム基材に成長させたカーボンナノチューブの例示的なSEM画像を示す。図10に示すように、溶媒としてメタノールを用いた場合、極めて均一な被覆率のカーボンナノチューブが製造された。550°Cの静的なCVD環境下で、酢酸鉄/酢酸コバルト触媒前駆体を用いてアルミニウム基材に成長させたカーボンナノチューブ1.4mMの酢酸鉄II、及び1.3mMの酢酸コバルトIIの溶液を1volのエチレングリコール、及び99volのエタノールで準備した。その溶液は、浸漬コーティングプロセスによりアルミニウム基材に塗布され、それから、空気乾燥されて溶媒を除去した。その後、550°Cの静的なCVD環境下で10分間、カーボンナノチューブ成長が行われ、これにより、長さが最大2μm、直径が10nmから20nmに及ぶカーボンナノチューブを製造した。図11A及びBは、550°Cの温度で10分間、静的な化学蒸着環境下で酢酸鉄/酢酸コバルト触媒前駆体を用いてアルミニウム基材に成長させたカーボンナノチューブの例示的なSEM画像を示す。図11Aに示すように、溶媒としてエチレングリコール/エタノールを用いた場合、極めて均一な被覆率のカーボンナノチューブが製造された。本発明は開示された実施形態を参照して説明されたが、当業者であれば、これらの実施形態が本発明の例示にすぎないことを容易に認識するであろう。当然のことながら、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例を考え出すことが可能である。本発明は、変形可能であり、相違するが当業者に明白な同等の方式で、本明細書の教示による利益を有しつつ実施され得るので、上記で開示された特定の実施形態は一例にすぎない。さらに、特許請求の範囲に記載されている場合のほか、本明細書に示される構造又はデザインの詳細に限定するものではない。このため、上記に開示された特定の例示的な実施形態を選択し、組み合わせ、あるいは変形することができ、このようなバリエーションvariationは全て、本発明の範囲及び精神に従っていると考えられる。組成及び方法は、様々な成分又は工程を、含んで構成されるcomprising、含有するcontaining又は含むincludingという用語で記載されているが、組成及び方法は、様々な成分及び工程から基本的に構成されるconsistessentiallyof、あるいは様々な成分及び工程からなるconsistofとしてもよい。上記に開示されたすべての数字及び範囲はいくらか変動する。下限と上限を有する数値範囲が開示されている場合はいつも、厳密にいえば、より広い範囲に含まれるあらゆる数字、及びあらゆる部分的な範囲subrangeも開示される。また、特許請求の範囲における用語は、特許権者により明確かつ明瞭に定義されていない限り、平易な普通の意味を有する。本明細書、及び参照により本明細書に組み込まれる1以上の特許又は他の文献における単語又は用語の使用法に不一致がある場合には、本明細書に合致する定義が採用される。"