# கார்பன் நானோகுழாய்



**கார்பன் நானோகுழாய்கள்** (**CNTக்கள்**) என்பவை உருளைவடிவ நானோகட்டமைப்பு உடைய கார்பனின் புறவேற்றுமைத் திரிவுகள் ஆகும். நானோகுழாய்கள் நீளம்-விட்டம் விகிதத்தில் 28,000,000:1 வரை உருவாக்கப்படுகின்றன, இவை மற்ற பொருட்களுடன் ஒப்பிடுகையில் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் அதிகமானது ஆகும். இந்த உருளை வடிவ கார்பன் மூலக்கூறுகள் புதுமையான பண்புகளை உடையவை, அதனால் அவை நானோதொழில்நுட்பம், மின்னணுவியல், ஒளியியல் மற்றும் மற்ற பொருட்கள் அறிவியல் துறைகள் ஆகியவற்றில் ஆற்றல்மிக்க பல பயன்பாடுகள் உருவாக்கப் பயனுள்ளதாக இருக்கின்றன, அத்துடன் கட்டடக்கலைத் துறைகளிலும் ஆற்றல்மிக்க பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. அவை வியக்கத்தக்க ஆற்றல் மற்றும் தனித்த மின் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன, மேலும் அவை ஆற்றல்மிக்க வெப்பக் கடத்திகளாகவும் இருக்கின்றன. எனினும் அதன் இறுதிப் பயன்பாடு, அதன் ஆற்றல்மிக்க நச்சுத்தன்மை மற்றும் இரசாயன செயல்பாடுகளுக்கு ஏற்றார்போல் அதன் பண்புகளின் மாற்றங்களைக் கட்டுப்படுத்துவது ஆகியவற்றால் வரையறைக்குட்பட்டதாக இருக்கலாம்.  

நானோகுழாய்கள் கூடுக்கரிம கட்டமைப்புக் குடும்பத்தின் உறுப்பினர்கள் ஆகும், அவற்றில் கோளவுருவ பக்கிபால்ஸும் உள்ளடக்கி இருக்கின்றன. ஒரு நானோகுழாயின் முனைகள் அரைக்கோளம் மற்றும் பக்கிபால் கட்டமைப்பு உடைய முகடுகளுடன் இருக்கலாம். அதன் பெயர் அதன் வடிவத்தில் இருந்து தருவிக்கப்பட்டது, அதே சமயம் ஒரு நானோகுழாயின் விட்டம் சில நானோமீட்டர்கள் (ஒரு மனிதத் தலைமுடியின் அகலத்தில் தோராயமாக 1/50,000 பங்காக இருக்கும்) வரிசையாக இருக்கும், எனினும் அவை நீளத்தில் பல்வேறு மீட்டர்கள் இருக்க முடியும் (2008 இலிருந்து). நானோகுழாய்கள் ஒற்றை-சுவர் நானோகுழாய்கள் (SWNTக்கள்) மற்றும் பன்மடங்கு-சுவர் நானோகுழாய்கள் (MWNTக்கள்) என்று வகைப்பிரிக்கப்படுகின்றன.  

ஒரு நானோகுழாயின் பிணைப்பின் இயல்பு செயல்முறை குவாண்ட்டம் வேதியியலில் குறிப்பாக ஆர்பிட்டால் கலப்பினப் பெருக்கத்தில் வரையறுக்கப்படுகின்றன. நானோகுழாய்களின் வேதியியல் பிணைப்பு முழுவதுமாக *sp* <sup>2</sup> பிணைப்புகளில் உருவாக்கப்படுகிறது, அவை கிராஃபைட் போன்றிருக்கும். இந்தப் பிணைப்புக் கட்டமைப்பு, வைரங்களில் காணப்படும் *sp* <sup>3</sup> பிணைப்புகள் ஐ விட வலிமையானதாகும், அதனால் இவை தனித்த வலிமையான மூலக்கூறுகளை வழங்குகின்றன. நானோகுழாய்கள் இயல்பாகவே தங்களுக்குள் வண்டவாலின் ஆற்றல்களால் "கயிறுகள்" போல ஒன்றாகத் திரிந்து அணிசேர்கின்றன.  

## கார்பன் நானோகுழாய்களின் வகைகள் மற்றும் தொடர்புடைய கட்டமைப்புகள்
### ஒற்றை-சுவர்

பெரும்பாலான ஒற்றை-சுவர் நானோகுழாய்கள் (SWNT) கிட்டத்தட்ட 1 நானோமீட்டர் விட்டத்தை உடையவையாக இருக்கும், அதில் குழாயின் நீளம் பல மில்லியன்கள் மடங்கு நீண்டதாக இருக்கும். ஒரு SWNT இன் கட்டமைப்பு கருத்தமைவாக்கத்தில் கிராஃபைட்டின் ஒரு-அணு-அடர்த்தி அடுக்கு மடிப்பால் விளிம்புகளற்ற உருளையில் கிராபென் என அழைக்கலாம். கிராபென் தாள் மடிக்கப்பட்டிருக்கும் முறை கைரல் வெக்டார் எனப்படும் பேர் ஆஃப் இண்டைசஸ் (*n* ,*m* ) ஆல் குறிப்பிடப்படுகிறது. முழுஎண்கள் *n* மற்றும் *m* என்பது கிராபெனின் தேன்கூடு படிகக்கட்டிக் கோப்பில் இரண்டு திசைகளுடன் அலகு வெக்டார்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது. *m* = 0 வாக இருந்தால், நானோகுழாய்கள் "ஜிக்ஜாக்" எனப்படுகின்றன. *n* = *m* ஆக இருந்தால், நானோகுழாய்கள் "ஆர்ம்சேர்" எனப்படுகின்றன. மற்றபடி, அவை "கைரல்" எனப்படுகின்றன.  

ஒற்றை-சுவர் நானோகுழாய்கள் கார்பன் நானோகுழாய்களில் முக்கியமான வகையாகும், ஏனெனில் இவை மின் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன, அந்த பண்புகள் பன்மடங்கு-சுவர் நானோகுழாய் (MWNT) திரிபுருக்களில் பங்கிடப்படுவதில்லை. ஒற்றை-சுவர் நானோகுழாய்கள் சிறுவடிவமைப்பு மின்னணுவியலுக்கான மிகவும் எதிர்பார்க்கப்படும் போட்டியாளராக இருக்கிறது, தற்போது மின்னணுவியலில் பயன்படுத்தப்படும் நுண் மின்னியக்க அளவுக்கு இது எட்டாத இடத்தில் இருக்கிறது. இந்த முறைகளின் மிகவும் அடிப்படை கட்டமைப்புத் தொகுதி மின்கம்பி ஆகும், மேலும் SWNTக்கள் சிறந்த கடத்திகளாகவும் இருக்க முடியும். SWNT வின் ஒரு பயனுள்ளப் பயன்பாடு முதல் உள்மூலக்கூறு பீல்டு எஃபக்ட் டிரான்சிஸ்டர்ஸின் (FET) உருவாக்கம் ஆகும். முதல் உள்மூலக்கூறு லாஜிக் கேட் உருவாக்கத்தில் தற்போது SWNT FETக்கள் பயன்படுத்துவதும் சாத்தியமான ஒன்றுதான். லாஜிக் கேட் உருவாக்குதற்கு உங்களுக்கு ஒரு p-FET மற்றும் ஒரு n-FET இரண்டும் தேவை. ஏனெனில் SWNTக்கள் ஆக்சிஜன் வெளிப்படும் போது p-FETக்கள் இல்லையெனில் n-FETக்கள் ஆகும், ஆக்சிஜன் வெளிப்பாட்டிலிருந்து பாதியளவு SWNT வைக் காக்க சாத்தியமுண்டு, எனினும் வெளிப்படும் மீதிப்பாதி ஆக்சிஜனுக்குச் சென்றுவிடும். ஒற்றை SWNT இல் இதன் வெளியீடு ஒரே மூலக்கூறில் p மற்றும் n-வகை FETக்கள் இருக்கும் ஒரு NOT லாஜிக் கேட்டாகச் செயல்படும்.  

ஒற்றை-சுவர் நானோகுழாய்கள் உருவாக்கம் இன்றும் மிகுந்த செலவாகக் கூடியதாகவே இருக்கிறது, 2000 ஆவது ஆண்டில் கணக்கிட்டதன் படி ஒரு கிராமுக்கு ஏறத்தாழ 1500 டாலர்கள் செலவாகும், மேலும் மிகவும் இயலக்கூடிய சேர்க்கை தொழில்நுட்பங்கள் உருவாக்கம் கார்பன் நானோதொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலத்தை உயிர்த்துடிப்புடன் வைத்திருக்கும். மிகவும் மலிவானது என்றால் சேர்க்கையைக் கண்டுபிடிக்க முடியாது, அதனால் வணிக ரீதியான அளவுள்ளப் பயன்பாடுகளில் இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவது என்பது வணிக ரீதியாக சாத்தியமில்லாத ஒன்றாகும். பல்வேறு வழங்குநர்கள் தயாரிக்கப்பட்ட வில் இறக்க SWNTக்களை 2007 இலிருந்து ஒரு கிராம் ~$50–100 க்கு வழங்குகிறார்கள்.  

### பன்மடங்கு-சுவர்

பன்மடங்கு-சுவர் நானோகுழாய்கள் (MWNT) கிராஃபைட்டின் பன்மடங்கு சுற்றப்பட்ட அடுக்குகளைக் (பொதுமையக் குழாய்கள்) உள்ளடக்கியது. பன்மடங்கு-சுவர் நானோகுழாய்களின் கட்டமைப்புகள் இரண்டு வகையான மாதிரிகளைப் பயன்படுத்தி விவரிக்கப்படுகின்றன. *ரஸ்ஸியன் டோல்* மாதிரியில், கிராஃபைட் தாள்கள் பொதுமைய உருளைகளில் அடுக்கப்பட்டிருக்கும், எ.கா. ஒரு பெரிய (0,10) ஒற்றை-சுவர் நானோகுழாய்க்குள் ஒரு (0,8) ஒற்றை-சுவர் நானோகுழாய் (SWNT). *காகிதத்தோல்* மாதிரியில், ஒரு ஒற்றை கிராஃபைட் தாள் அதனுள்ளேயே சுற்றப்பட்டிருக்கும், இது ஒரு காகிதத்தோல் சுருள் அல்லது சுற்றப்பட்ட செய்தித்தாள் போலவே இருக்கும். பன்மடங்கு-சுவர் நானோகுழாய்களின் உள்ளடக்குத் தொலைவு கிராஃபைட்டில் கிராபென் அடுக்குகளுக்கு இடையில் உள்ள தொலைவுக்கு நெருங்கியதாக இருக்கும், தோராயமாக 3.3 Å இருக்கும்.  

இரட்டை-சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களின் (DWNT) சிறப்பு இடத்தை இங்கு வலியுறுத்த வேண்டும், ஏனெனில் அவற்றின் உருவியல் மற்றும் பண்புகள் SWNT போலவே இருக்கும், ஆனால் அவற்றின் இரசாயனத்துக்கான எதிர்ப்புத்தன்மை குறிப்பிடத்தக்க அளவில் மேம்பட்டதாக இருக்கும். இது குறிப்பாக CNT க்கு புதிய பண்புகளை இணைப்பதற்கு செயல்முறையாக்கம் (இது நானோகுழாய்களில் மேற்பரப்பில் இரசாயன செயல்முறைகளின் ஒட்டு ஆகும்) தேவைப்படும் போது மிகவும் முக்கியம். SWNT இல், சக இணைப்பு செயல்முறையாக்கம் சில C=C இரட்டைப் பிணைப்புகளை உடைத்துவிடுகின்றன, நானோகுழாய் கட்டமைப்பில் சில "துளைகளை" விட்டுவிடுகின்றன, அதனால் அதன் இயந்திரமுறை மற்றும் மின் பண்புகள் இரண்டும் மாற்றமடையும். DWNT இல், வெளிப்புறச் சுவர் மட்டுமே மாற்றம் செய்யப்படும். கிராம்-அளவில் DWNT சேர்க்கை, மீத்தேன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் ஆகியவற்றின் ஆக்சைடு கரைசல்களின் தேர்ந்தெடுத்த ஆக்சிஜன் ஒடுக்கத்திலிருந்து CCVD நுட்பத்தால் 2003 இல் முதலில் முன்மொழியப்பட்டது.  

### துருத்தி

ஒரு நானோதுருத்தி என்பது கார்பன் நானோகுழாய் வளைந்து துருத்தியிருத்தல் (நங்கூரவளைய வடிவம்) என கருத்தியல் ரீதியாக விவரிக்கப்படுகிறது. நானோதுருத்திகளில், ஏற்கனவே உள்ள சில குறிப்பிட்ட ஆரத்தில் எதிர்பார்க்கப்பட்ட காந்தவியல் இயக்கங்களை விட 1000 மடங்கு அதிகமாக இருத்தல் போன்ற பல தனித்த பண்புகள் இருப்பதாக எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன. காந்தவியல் இயக்கம், வெப்ப நிலைப்புத் தன்மை போன்ற பல பண்புகள் பெரும்பாலும் துருத்தியின் ஆரம் மற்றும் குழாயின் ஆரம் ஆகியவற்றைச் சார்ந்து மாறுபடுகின்றன.  

### நானோமொட்டு
கார்பன் நானோமொட்டுகள் என்பவை கார்பன் நானோகுழாய்கள் மற்றும் கூடுக்கரிமங்கள் ஆகிய இரண்டு ஏற்கனவே கண்டறியப்பட்ட கார்பனின் புறவேற்றுமைத்திரிவுகள் இணைத்து புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட பொருள் ஆகும். இந்தப் புதுப்பொருளில், கூடுக்கரிமம்-போன்ற "மொட்டுகள்" அடிப்படையான கார்பன் நானோகுழாய்களின் பக்கச்சுவர்களில் சக இணைப்பு பிணைப்புடன் இருக்கும். இந்த கலப்பினப் பொருள் கூடுக்கரிமங்கள் மற்றும் கார்பன் நானோகுழாய்கள் இரண்டிற்கும் பயனுள்ள பண்புகளாக இருக்கின்றன. குறிப்பாக, அவை விதிவிலக்கான நல்ல கள உமிழிகளாகக் கண்டறியப்பட்டுள்ளது. கலவைப் பொருட்களில், இணைக்கப்பட்ட கூடுக்கரிம மூலக்கூறுகள் நானோகுழாய்களின் நழுவுதலில் இருந்து காக்கும் மூலக்கூறு நங்கூரங்களாக செயல்படலாம், அவை கலவைகளின் இயக்கமுறைப் பண்புகளை மேம்படுத்தும்.  

### கோப்பை அடுக்குக் கார்பன் நானோகுழாய்கள்
கோப்பை அடுக்குக் கார்பன் நானோகுழாய்கள் (CSCNTக்கள்) எலக்ட்ரான்களின் ஒரு உலோகக் கடத்தியாக பொதுவாக செயல்படும் மற்ற க்வாசி-1D கார்பன் கட்டமைப்பில் இருந்து மாறுபடுகின்றன, CSCNTக்கள் கிராபென் அடுக்குகளின் அடுக்கு நுண்கட்டமைப்பின் காரணமாக குறைகடத்திப் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன.  

## பண்புகள்
### வலிமை
கார்பன் நானோகுழாய்கள் வலிமையான மற்றும் விறைப்பான பொருட்கள் ஆகும், எனினும் அவை முறையே இழுவிசைவலு மற்றும் மீள் குணகம் என்ற சொற்களில் கண்டறியப்படுகின்றன. இந்த ஆற்றல் தனிப்பட்ட கார்பன் அணுக்களுக்கு இடையில் ஏற்படும் சக இணைப்பு sp² பிணைப்புகளில் இருந்து கிடைக்கிறது. 2000 இல், ஒரு பன்மடங்கு-சுவர் கார்பன் நானோகுழாய் 63&nbsp;ஜிகாபேஸ்கல்ஸ் (GPa) இழுவிசைவலுவுடன் இருந்ததாகச் சோதிக்கப்பட்டது. (எடுத்துக்காட்டில், 1&nbsp;mm<sup>2</sup> குறுக்கு வெட்டுடன் 6300 கிகி உடைய ஒரு கேபிளின் விரைப்புத் தாங்குவதற்கான திறனை அது பரிமாற்றியது). கார்பன் நானோகுழாய்கள் 1.3 இலிருந்து 1.4&nbsp;கி·செமீ<sup>−3</sup> வரையில் திடமான குறைந்த அடர்த்தியைப் பெற்றிருந்த போதும்,</td>  
|-  
! பொருள்  
! யங்கின் எண்ணளவு (TPa)  
! இழுவிசைவலு (GPa)  
! முறிவில் நீட்சி (%)  
|-  
| SWNT  
| ~1 (1 இலிருந்து 5 வரை)  
| 13–53<sup>E</sup>  
| 16  
|-  
| ஆர்ம்சேர் SWNT  
| 0.94<sup>T</sup>  
| 126.2<sup>T</sup>  
| 23.1  
|-  
| ஜிக்ஜாக் SWNT  
| 0.94<sup>T</sup>  
| 94.5<sup>T</sup>  
| 15.6–17.5  
|-  
| சிரம் SWNT  
| 0.92  
|-  
| MWNT  
| 0.8–0.9<sup>E</sup>  
| 150  
|-  
| துருப்பிடிக்கா எஃகு  
| ௦0.2%  
| ~0.65–3  
| 15–50  
|-  
| கெவ்லர்  
| ~0.15  
| ~3.5  
| 2%  
|-  
| கெவ்லர்<sup>T</sup>  
| 0.25  
| 29.6  
|}  

<sup>E</sup>பரிசோதனை கருத்தறிவிப்பு; <sup>T</sup>அறிமுறை ஊகம்  

மேற்கண்ட விவாதம் நானோகுழாய்களின் அச்சுப் பண்புளுக்குச் சுட்டிக்காட்டப்பட்டுள்ளன, ஆதலால் எளிமையான வடிவியல் சார்ந்த பரிசீலனைகள் கார்பன் நானோகுழாய்கள் ஆரத்திசையில் குழாய் அச்சு முழுவதையும் விடவும் மிகவும் மென்மையானதாக இருக்க வேண்டும் என அறிவுறுத்துகின்றன. உண்மையில், ஆர மீள்திறனின் TEM கருத்தறிவிப்பு, வேண்டர் வாலின் ஆற்றல்கள் கூட இரண்டு அருகாமையில் உள்ள நானோகுழாய்களை உருச்சிதைவாக்கலாம் என அறிவுறுத்துகிறது. நானோஅழுந்தல் பரிசோதனைகள், பன்மடங்குசுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களில் பல்வேறு குழுக்களில் செயல்படுத்தப்படுகிறது, பல்வேறு GPa வின் வரிசையில் சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எண்ணளவு, CNTக்கள் உண்மையில் ஆரத்திசையில் மென்மையாக இருக்கின்றன என உறுதிப்படுத்துகின்றன.  

**ஒற்றை-சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களில் உருவாக்கப்படும் மிகவும்கடினமான பிரிவு**  

வைரம் கடினமான பொருளாகக் கருதப்படுகிறது, மற்றும் உயர் வெப்பநிலை மற்றும் உயர் அழுத்த நிலைகளின் கீழ் வைரத்தில் கிராஃபைட் பரிமாற்றங்கள் ஏற்படும் என்பது அறிந்ததே. *அறை வெப்பநிலையில்* 24 GPa க்கும் அதிகமான அமுக்க SWNTக்கள் மூலமாக ஒரு மிகவும்-கடினமான பொருளைக் கொண்ட தொகுப்புக்கான ஆய்வு வெற்றியடைந்தது. இந்தப் பொருளின் கடினத்தன்மை நானோஇன்டென்டரில் அளவிடப்பட்ட போது 62–152 GPa வாக இருந்தது. எடுத்துக்கொள்ளப்பட்ட வைரம் மற்றும் போரான் நைட்ரைடு மாதிரிகளின் கடினத்தன்மை முறையே 150 மற்றும் 62 GPa வாக இருந்தது. அமுக்க SWNTக்களின் மொத்த குணகம் 462–546 GPaவாக இருந்தது, இது வைரத்துக்கான மதிப்புகளான 420 GPa வைவிட மேம்பட்டதாக இருக்கிறது.  

### இயக்கம்
பன்மடங்கு-சுவர் நானோகுழாய்கள், பன்மடங்கு பொது மைய நானோகுழாய்கள் ஒன்றுக்கொன்று துல்லியமாக உட்பொதிந்து, முனைப்பான தொலைநோக்குப் பண்பை வெளிப்படுத்தும், அதனால் உட்புற நானோகுழாய் பகுதி கிட்டத்தட்ட உராய்வின்றி சரியலாம், அதன் வெளிப்புற நானோகுழாய் ஓடு அணுரீதியான சரியான நேரோட்டம் அல்லது சுழற்சி தாங்கியை உருவாக்கும்.  
இது மூலக்கூறு நானோதொழில்நுட்பத்தின் முதல் உண்மையான எடுத்துக்காட்டுகளில் ஒன்றாகும், அணுக்களின் துல்லியமான நிலையில் பயனுள்ள இயந்திரங்கள் உருவாக்கலாம். எற்கனவே இந்தப் பண்பு உலகின் மிகச்சிறிய சுழற்சி மோட்டாரில் பயன்படுத்தப்பட்டு உருவாக்கப்பட்டது.  
ஜிகாஹெர்ட்ஸ் இயந்திரமுறை அலைப்பொறி போன்ற எதிர்காலப் பயன்பாடுகளிலும் இவை பயன்படுத்தப்படுகிறது.  

### மின்னாற்றல்
கிராபெனின் சமச்சீர் மற்றும் தனித்த மின் கட்டமைப்பின் காரணமாக, நானோகுழாய்களின் கட்டமைப்பில் அதன் பின் பண்புகளில் கடுமையாக பாதிக்கப்படுகிறது. கொடுக்கப்பட்ட (*n* ,*m* ) நானோகுழாயில், *n* = *m* ஆக இருந்தால், நானோகுழாய் உலோகமாக இருக்கும்; *n* − *m* உடன் 3 ஆல் பெருக்கப்பட்டால், பின்னர் நானோகுழாய் மிகவும் சிறிய சுற்று இடைவெளியில் அரைக்கடத்து நிலையில் இருக்கும், இல்லையெனில் நானோகுழாய் ஒரு மிதமான அரைக்கடத்தியாக இருக்கும். அதில் அனைத்து ஆர்ம்சேர் (*n* = *m* ) நானோகுழாய்கள் உலோகமாக இருக்கும், மேலும் (5,0), (6,4), (9,1) மற்றும் பல உள்ள நானோகுழாய்கள் அரைக்கடத்து நிலையில் இருக்கும். கோட்பாட்டு ரீதியாக, உலோக நானோகுழாய்கள் 4 × 10<sup>9</sup> A/cm<sup>2</sup> மின்னோட்ட அடர்த்தியை எடுத்துச்செல்ல முடியும், இவை தாமிரம் போன்ற உலோகங்களில் எடுத்துச் செல்லப்படுவதை விட 1,000 மடங்குக்கும் மேல் அதிகமானதாகும்.  

### ஒளியியல்

### வெப்பம் சார்ந்தவை

அனைத்து நானொகுழாய்களுமே குழாய் முழுவதும் மிகவும் நல்ல வெப்பக் கடத்திகளாக எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன, இதனை வெளிப்படுத்தும் பண்பு "எறியியல் கடத்தல்" எனப்படுகின்றன, ஆனால் நல்ல மின்கடத்தாப்பொருள் பக்கவாட்டுக் குழாய் அச்சில் இருக்கும். SWNTயின் அறை வெப்பநிலை வெப்பக் கடத்துத்திறன் சுமார் 3500 W/(m·K) என அளவீடுகள் தெரிவிக்கின்றன; அதன் நல்ல வெப்பக் கடத்துத்திறனால் நன்கு அறியப்பட்ட உலோகமான தாமிரத்துடன் இதை ஒப்பிடும் போது, அது 385 W·m<sup>−1</sup>·K<sup>−1</sup> பரப்புகிறது. கார்பன் நானோகுழாய்களின் வெப்பநிலை நிலைப்புத் தன்மை வெற்றிடத்தில் 2800&nbsp;°C வரையும், காற்றில் சுமார் 750&nbsp;°C ம் இருப்பதாகக் கணக்கிடப்பட்டுள்ளது.  

### குறைபாடுகள்
எதேனும் ஒரு உலோகத்துடன் இதன் பளிங்கியன் குறைபாட்டின் வெளிப்பாடு பொருள் பண்புகளை பாதிக்கிறது. குறைபாடுகள் அணு காலியிடங்களின் வடிவத்தில் ஏற்படலாம். சில குறைபாடுகளில் உயர் நிலைகள் இழுவிசை வலுவை 85% வரை குறைக்கலாம். கார்பன் நானோகுழாய் குறைபாடுகளின் மற்றொரு வடிவம் ஸ்டோன் வாலெஸ் குறைபாடு ஆகும், இவை பிணைப்புகளின் மறுஅமைப்பு மூலம் ஐங்கோண மற்றும் எழுகோண ஜோடியை உருவாக்குகின்றன. CNTக்களின் மிகவும் சிறிய கட்டமைப்பின் காரணமாக, குழாயின் இழுவிசைவலு அதன் ஒரே மாதிரியான தொடரின் பலவீனமான பகுதியைச் சார்ந்து இருக்கும், இங்கு மிகவும் பலவீனமான இணைப்பின் வலிமை தொடரின் உச்ச வலிமையாக இருக்கும்.  

பளிங்கியன் குறைபாடுகள் குழாய்களின் மின் பண்புகளையும் பாதிக்கின்றன. குழாயின் பாதிக்கப்பட்ட பகுதியின் வழியாக குறைவான கடத்துத்திறன் இருப்பது ஒரு பொதுவான விளைவாகும். ஆர்ம்சேர்-வகை குழாய்களில் (மின்னோட்டத்தைக் கடத்துபவைகளில்) குறைபாடுகள் அதனைச் சுற்றி உள்ள பகுதிகளில் அரைக்கடத்தும் திறன் ஏற்படக் காரணமாகலாம், மேலும் ஒற்றை ஓரணு காலியிடங்கள் காந்தவியல் பண்புகளைத் தூண்டலாம்.  

பளிங்கியன் குறைபாடுகள் குழாயின் வெப்பப் பண்புகளைக் கடுமையாக பாதிக்கும். சில குறைபாடுகள் ஃபோனான்களின் தளர்வு விகிதத்தை அதிகரிப்பதன் மூலமாக ஃபோனான் சிதறலுக்கு ஏதுவாக்கும். இவை சராசரி மோதலிடைத் தொலைவைக் குறைக்கின்றன, மேலும் நானோகுழாய் கட்டமைப்பின் வெப்பக் கடத்துத்திறனையும் குறைக்கின்றன. நைட்ரஜன் அல்லது போரோன் போன்ற பதிலீடு குறைபாடுகள் முதன்மையாக உயர்-அதிர்வெண் ஒளியியல் ஃபோனான்களில் சிதறல் ஏற்பட வழிவகுக்கும் என்பதை ஃபோனான் பரிமாற்ற உருவகப்படுத்துதல்கள் சுட்டிக்காட்டுகின்றன. எனினும், ஸ்டோன் வாலெஸ் குறைபாடுகள் போன்ற நீண்ட-அளவுக் குறைபாடுகள் அதிர்வெண்களின் பரவலான எல்லைகளின் மேல் ஃபோனான் சிதறல் ஏற்படக் காரணமாகின்றன, இவை வெப்பக் கடத்துத்திறனில் அதிகமான குறைபாட்டுக்கு வழிவகுக்கும்.  

### ஒரு-பரிமாணப் போக்குவரத்து
அவற்றின் நானோ அளவு பரிமாணங்களின் காரணமாக, கார்பன் நானோகுழாய்களின் எலக்ட்ரான் போக்குவரத்து குவாண்டம் விளைவுகளின் மூலமாக நடைபெறும், மேலும் அவை குழாயின் அச்சு வழியாக மட்டுமே பரப்பப்படும். இந்த சிறப்புப் போக்குவரத்துப் பண்பின் காரணமாக, கார்பன் நானோகுழாய்கள் அறிவியல் கட்டுரைகளில் அடிக்கடி “ஒரு-பரிமாணம்” கொண்டவையாகக் குறிப்பிடப்படுகின்றன.  

### நச்சுத்தன்மை
கார்பன் நானோகுழாய்களின் நச்சுத்தன்மையை வரையறுப்பது நானோதொழில்நுட்பத்தில் மிகவும் இன்றியமையாத கேள்விகளில் ஒன்றாக இருக்கிறது. துரதிஷ்டவசமாக இந்த ஆய்வுகள் உண்மையில் ஆரம்பக் கட்டத்தில் மட்டுமே இருக்கின்றன, மேலும் தகவல்கள் இன்னும் துகள்களாகவும், விமர்சனத்திற்குரியதாகவும் இருக்கின்றன. ஆரம்ப முடிவுகள், இந்த சமச்சீரற்ற பொருளின் நச்சுத்தன்மையை மதிப்பிடுவதில் உள்ள சிரமங்களை வெளிப்படுத்தின. கட்டமைப்பு, அளவு விநியோகம், புறப் பரப்பளவு, புற வேதியியல், புறப்பகிர்வு மற்றும் வெப்பத் திரட்சி நிலை போன்ற கூறுகளும், அத்துடன் மாதிரிகளின் தூய்மை போன்றவை கார்பன் நானோகுழாய்களின் வினைத்திறனில் குறிப்பிடத்தகுந்த தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். எனினும், சில கட்டுப்பாடுகளின் கீழ், நானோகுழாய்கள் மென்படலத் தடைகளைத் தாண்டலாம் என கிடைக்கும் தகவல்கள் தெளிவாக வெளிப்படுத்துகின்றன, இதனால் மூலப் பொருள்கள் உறுப்புக்களை அடைந்தால் அவை அழற்சி விளைவிக்கிற மற்றும் ஃபைப்ரோடிக் வினைகள் போன்ற தீங்குநிறைந்த விளைவுகளைத் தூண்டலாம் என அறிவுறுத்தப்படுகிறது.  

கேம்ப்ரிஜ் பல்கலைகத்தின் அமெக்சான்ட்ரா போர்ட்டர் தலைமையிலான ஒரு ஆய்வில், CNTக்களால் மனித செல்களில் நுழையமுடியும், மேலும் அவைத் திசுப்பாய்மத்தில் குவிந்து செல் இறப்புக்குக் காரணமாகும் எனத் தெரியவந்தது.  

ரோடண்ட் ஆய்வுகளின் முடிவுகளின் தொகுப்பில், CNTக்கள் தொகுக்கப்பட்டிருக்கும் செயல்களைப் பொருட்படுத்தாமல், அவற்றில் அடங்கியிருக்கும் உலோகங்களின் வகைகள் மற்றும் அளவுகள் ஆகியவற்றைச் சார்ந்து, CNTக்கள் திசு வீக்கம், எபித்தலியாய்ட் கிராணுலோமஸ் (நுண்ணிய முடிச்சுகள்), நார்ப்பெருக்கம் மற்றும் நுரையீரலில் உயிரிஇரசாயன/நச்சு விளைவிக்கக்கூடிய மாற்றங்கள் போன்றவற்றை உருவாக்கும் திறனுடையவை என்பது தெளிவாகிறது. ஒரே எடை கொண்ட எலிகளை சோதனைப் பொருளாகக் கொண்டு செய்யப்பட்ட ஒப்பீடு சார்ந்த நச்சுத்தன்மை ஆய்வுகளில், SWCNTக்கள் படிகக்கல்லை விட அதிக நச்சுத்தன்மை கொண்டவையாக இருந்தது தெரியவந்தது, அவை நீண்டகாலம் சுவாசிக்கும்போது தீவிர தொழில் சார்ந்த உடல்நல இடையூறுகளை ஏற்படுத்தும். அதனைக் கட்டுப்படுத்த, அல்ட்ராஃபைன் கரிக் கருமை குறைந்தளவு நுரையீரல் பிரதிபலன்களை உருவாக்கின.  

CNTக்களின் ஊசி-போன்ற இழை வடிவம் பயத்தை அதிகரிக்கும் விசயமாகும், இவை கல்நார் அட்டை இழை<nowiki/>கள் போன்றவை ஆகும், கார்பன் நானோகுழாய்களின் பரவலான பயன்பாடு இடைத்தோலியப்புற்றுக்கு வழிவகுக்கலாம், நுரையீரலின் அகத்திரையில் ஏற்படும் புற்றுநோய் பொதுவாக கல்நார் அட்டைகளின் வெளிப்பாட்டினால் வருபவை ஆகும். சமீபத்தில் வெளியிடப்பட்ட வெள்ளோட்ட ஆய்வு இந்த ஊகத்தை ஆதரிக்கிறது.  
சக-ஆய்வாளர் டாக்டர். ஆண்ட்ரீவ் மேனார்டின் கூற்று பின்வருமாறு:  

:"இந்த ஆய்வு சரியாக யுத்திநோக்கத்தின் வகையாக இருக்கிறது, இந்த ஆய்வு உச்சபட்சமாக நானோதொழில்நுட்பத்தில் பாதுகாப்பு மற்றும் பொறுப்பான உருவாக்கத்துக்கு உறுதியளிப்பதில் கவனம் செலுத்துகிறது. இது பரவலான வணிகரீதியான பயன்பாடுகளுக்கு குறிப்பிட்ட நானோஅளவுப் பொருளைத் தேடுகிறது மற்றும் குறிப்பிட்ட உடல்நலத் தீங்கு பற்றிய குறிப்பிட்ட கேள்விகளைக் கேட்கிறது. அறிவியலாளர்கள் பத்தாண்டுகளுக்கும் மேலாக நீண்ட, மெல்லிய கார்பன் நானோகுழாய்களின் பாதுகாப்புப் பற்றிய அக்கறையை அதிகரித்திருந்த போதும், தற்போதைய அமெரிக்க ஃபெடரல் நானோதொழில்நுட்பச் சூழலில் எந்த ஆய்வும் தேவையில்லை என்ற நிலையிலும், உடல்நலம் மற்றும் பாதுகாப்பு இடர் ஆய்வு உத்திகள் இந்த கேள்வியை எழுப்புகின்றன".  

எனினும் தொடர் ஆய்வு தேவையாய் இருக்கிறது, சில கட்டுப்பாடுகளின் கீழ் இந்நாட்களில் வெளிப்படும் சில முடிவுகள் அதை தெளிவுபடுத்துகின்றன, குறிப்பாக நீண்ட நாட்களாக கார்பன் நானோகுழாய்களுடன் தொடர்புடையவர்களுக்கு மனித உடல்நலத்தில் தீவிர இடர்பாட்டினை முன்வைக்கிறது. எனினும் கார்பன் நானோகுழாய்களின் முதல் கண்ணுக்குப் புலனாகின்ற உருவாக்கம் 1992 இல் NECஇன் அடிப்படை ஆய்வுப் பரிசோதனைக்கூடத்தில் இரண்டு ஆய்வாளர்களால் உருவாக்கப்பட்டது. 1991 இல் பயன்படுத்தப்பட்ட அதே முறையே இதிலும் பயன்படுத்தப்பட்டது. இந்த செயல்பாட்டின் போது, உயர் இறக்க வெப்பநிலையின் காரணமாக எதிர்மறை எலக்ட்ரோட் பதங்கங்களில் கார்பன் உள்ளடக்கியிருந்தது. ஏனெனில் நானோகுழாய்கள் ஆரம்பத்தில் இந்த நுட்பத்தை பயன்படுத்தியே கண்டறியப்பட்டன, இது நானோகுழாய் தொகுப்பில் மிகவும் பரவலாக-பயன்படுத்தப்படும் முறை ஆகும்.  

இந்த முறையில் உற்பத்தி அளவு, எடையில் 30 சதவீதம் வரை இருந்தன, மேலும் சில கட்டமைப்புக் குறைபாடுகளுடன் 50 மைக்ரோமீட்டர்கள் வரை நீளம் இருக்கும்படியான ஒற்றை - மற்றும் பன்மடங்கு-சுவர் நானோகுழாய்கள் இரண்டுமே உருவாக்கப்பட்டன. அந்த ஆண்டின் பிற்பகுதியில் இந்தக்குழு ஒற்றை-சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்கள் தொகுப்பதற்காக கிராஃபைட் மற்றும் உலோக வினையூக்கி துகள்களின் (சிறந்த உற்பத்தி கோபால்ட் மற்றும் நிக்கல் கலவையில் கிடைக்கும்) கலவையைப் பயன்படுத்தியது.  

லேசர் நீக்க முறை ஏறத்தாழ 70% உற்பத்தியைத் தருகிறது, மேலும் முதன்மையாக எதிர்வினை வெப்பநிலையால் வரையறுக்கப்பட்ட கட்டுப்படுத்தப்பட்ட விட்டத்துடன் ஒற்றை-சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்கள் உருவாக்கப்படுகிறது. எனினும், இது வில் இறக்கம் அல்லது இரசாயன நீராவி படிதல் முறைகளைவிட அதிகம் விலைஉயர்ந்தது ஆகும். ஆனால் 1993 வரை கார்பன் நானோகுழாய்கள் இந்த செயல்பாட்டில் வடிவமைக்கப்படவில்லை. 2007 இல், சின்சின்னாட்டி பல்கலைக்கழக (UC) ஆய்வாளர்கள் ஒரு முதல்நானோ ET3000 கார்பன் நானோகுழாய் வளர்ச்சி அமைப்பில் 18&nbsp;மிமீ நீளத்தில் வரிசைபடுத்தப்பட்ட கார்பன் நானோகுழாய் அணிகள் வளர்வதற்கான செயல்பாட்டை உருவாக்கினர்.  

CVD இன் போது, அடி மூலக்கூறு உலோக வினையூக்கி துகள்களின் அடுக்குடன் தயார்செய்யப்படுகிறது, மிகவும் பொதுவாக இந்தத் துகள்கள் நிக்கல், கோபால்ட், இரும்பு அல்லது ஒரு சேர்க்கை போன்றவையாக இருக்கும். உலோக நானோ துகள்களை ஆக்சைடுகளின் ஆக்சிஜன் ஒடுக்கம் அல்லது ஆக்சைடுகள் திடக் கரைசல்கள் உள்ளிட்ட மற்ற வழிகளிலும் உருவாக்க முடியும். நானோகுழாய்களின் விட்டங்களின் வளர்ச்சி உலோகத் துகள்களின் அளவைச் சார்ந்து இருக்கும். இவற்றை உலோகத்தின் அமைக்கப்பட்ட (அல்லது மூடப்பட்ட) படிதல், ஆற்றிப் பதமாக்குதல் அல்லது உலோக அடுக்குகளின் பிளாஸ்மா அரித்தெடுத்தல் ஆகியவற்றால் கட்டுப்படுத்த முடியும். அடி மூலக்கூறு தோராயமாக 700&nbsp;°C இல் சூடுபடுத்தப்படுகிறது. நானோகுழாய்கள் வளர்ச்சி தொடங்குவதற்கு, அணு உலையிலிருந்து ஒரு செயல்பாட்டு வாயு (அமோனியா, நைட்ரஜன் அல்லது ஹைட்ரஜன் போன்றவை) மற்றும் ஒரு கார்பன்-உள்ளடங்கிய வாயு (அசித்திலீன், எத்திலீன், எத்தனால் அல்லது மெத்தனால் போன்றவை) ஆகிய இரண்டு விதமான வாயுக்கள் கசியும். நானோகுழாய்கள் உலோக வினையூக்கிகளின் தளத்தில் வளரும்; கார்பன்-உள்ளடங்கிய வாயு வினையூக்கித் துகள்களின் புறப்பரப்பில் தனியாக உடையும், மற்றும் நானோகுழாய்கள் வடிவமடையும் துகள்களின் முனைகளுக்கு கார்பன் பரிமாறப்படும். இந்த இயக்கமுறை இன்னும் ஆய்வில் இருக்கிறது. வினையூக்கித் துகள்கள் வளர்ச்சி செயல்பாட்டின் போது வளரும் நானோகுழாய்களின் முனைப்பகுதியில் தங்கிவிடலாம், அல்லது அவை வினையூக்கித் துகள் மற்றும் அடி மூலக்கூறு ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான ஒட்டற்பண்பைச் சார்ந்து நானோகுழாய் அடித்தளத்தில் தங்கிவிடும்.  

CVD வணிக ரீதியாக கார்பன் நானோகுழாய்கள் தயாரித்தலின் பொதுவான முறை ஆகும். இந்த நோக்கத்திற்காக, உலோக நானோதுகள்கள், உலோகத் துகள்களுடன் கார்பன் ஃபீட்ஸ்டாக்கின் வினைஊக்கி எதிரிவினையின் உயர் உற்பத்திக்கான புறப்பரப்புப் பகுதியை அதிகப்படுத்துவதற்கு MgO அல்லது Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> போன்ற வினையூக்கி ஆதரவுகளுடன் கலந்துவிடுகின்றன. இந்தத் தொகுப்பு வழியில் உள்ள ஒரு சிக்கல் அமிலச் செயல்பாடுகள் வழியாக வினையூக்கி ஆதரவை நீக்குவது ஆகும், அவை சிலநேரங்களில் கார்பன் நானோகுழாய்களின் அசல் கட்டமைப்பை அழித்துவிடுகின்றன. எனினும், நீரில் கரையக்கூடிய மற்ற மாற்றுவழி வினையூக்கி ஆதரவுகள் நானோகுழாய் வளர்ச்சிக்கு பலனளிக்கக் கூடியதாக இருப்பதாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.  

வளர்ச்சி செயல்பாட்டின் போது (பிளாஸ்மா மேம்படுத்தப்பட்ட இரசாயன நீராவிப் படிதல்*) வலிமையான மின்புலத்தின் பயன்பாட்டால் பிளாஸ்மா உருவானால், பின்னர் நானோகுழாயின் வளர்ச்சி மின்புலத்தின் திசையை நோக்கி இருக்கும். அணு உலையில் வடிவியலை மாற்றம் செய்வதால், செங்குத்தாக வரிசைபடுத்தப்பட்ட கார்பன் நானோகுழாய்கள் (அதாவது அடி மூலக்கூறுக்கு செங்குத்தாக) தொகுப்பதற்கு சாத்தியம் இருக்கிறது, நானோகுழாய்களில் இருந்து எலக்ட்ரான் உமிழ்வில் ஆய்வாளர்கள் ஆர்வமாய் இருப்பதற்கு இந்த உருவியல் தூண்டியது. பிளாஸ்மா இல்லாமல், நானோகுழாய்களின் விளைவுகள் பொதுவாக முடிவுகள் சீரற்றதாக இருக்கும். சில எதிர்வினை நிபந்தனைகளின் கீழ், பிளாஸ்மா இல்லாத போதும், நெருங்கிய இடைவெளியுடைய நானோகுழாய்கள் ஒரு கம்பளம் அல்லது காட்டை ஒத்திருக்கும் குழாய்களின் அடர்த்தியான அணியின் விளைவாக செங்குத்து வளர்ச்சி திசையைப் பராமரிக்கும்.  

நானோகுழாய் தொகுப்புக்கான பல்வேறு வழிககளில், CVD அதன் விலை/அலகு விகிதாச்சாரத்தின் காரணமாக தொழில்சார்ந்த-அளவுப் படிதலுக்கான பெருமளவு உறுதியைத் தருகிறது, ஏனெனில் CVD விருப்பப்பட்ட வினையூக்கியில் நேரடியாக நானோகுழாய்கள் வளரும் திறன் படைத்ததாக இருக்கிறது, ஆதலால் நானோகுழாய்கள் மற்ற வளர்ச்சி நுட்பத்தில் சேகரிக்கப்படவேண்டும். வளர்ச்சித் தளங்கள் வினையூக்கியின் கவனமாக படிதலால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன. 2007 ஆம் ஆண்டு, மெய்ஜோ பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஒரு குழுவினர் கற்பூரத்தில் இருந்து கார்பன் நானோகுழாய்கள் வளர்வதற்கான ஒரு உயர்-செயல்திறன் CVD நுட்பத்தை விவரித்தனர். சமீப காலம் வரை காலமான டாக்டர். ரிச்சர்ட் ஸ்மால்லேவின் தலைமையின் கீழ் இருந்த ரைஸ் பல்கலைக்கழகத்தின் ஆய்வாளர்கள், நானோகுழாய்களின் பெரிய,துல்லியமான எண்ணிக்கையுள்ள குறிப்பிட்ட வகைகளை உருவாக்கும் முறைகளைக் கண்டறிவதில் கவனம் செலுத்தினர். அவர்களின் அணுகுமுறை ஒற்றை நானோகுழாய்களில் இருந்து பல சிறிய விதைகளை எடுத்து அதிலிருந்து நீண்ட ஃபைபரை வளர்க்கும் முறை ஆகும்; அனைத்து ஃபைபர்களும் ஒரிஜினல் நானோகுழாய்களின் விட்டத்தை ஒத்திருந்தது கண்டறியப்பட்டது, மேலும் ஒரிஜினல் நானோகுழாயின் வகையாகவே இருக்கும் என எதிர்பார்க்கப்பட்டது. மேலும் கிடைத்த அந்த நானோகுழாய்களின் பண்புருக்கள் மற்றும் வளர்ந்த குழாய்களின் உற்பத்தி மற்றும் நீளத்தில் முன்னேற்றங்கள் தேவையாக இருக்கிறது.  

பன்மடங்கு-சுவர் நானோகுழாய்களின் CVD வளர்ச்சி நானோலேப், பேயர், ஆர்கெமா, நானோசில், நானோதிங்க்ஸ், ஹைபெரியன் கேட்டலிசிஸ், மிட்சூய் மற்றும் ஷோவா டெங்க்கோ உள்ளிட்ட பல்வேறு நிறுவனங்களால் டன் அளவில் பொருட்கள் உற்பத்தி செய்வதற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.  

#### சிறந்த-வளர்ச்சி CVD

சிறந்த-வளர்ச்சி CVD (நீர்-உதவியுடனான இரசாயன நீராவிப் படிதல்) செயல்பாடு கெஞ்ஜி ஹாட்டா, சுமியோ இய்ஜிமா மற்றும் ஜப்பானில் உள்ள AIST இல் பணிபுரியும் சக-பணியாளர்களால் உருவாக்கப்பட்டது. இந்த செயல்பாட்டில், CVD அணு உலையில் கூடுதலான நீரால் வினையூக்கியின் நடவடிக்கை மற்றும் வாழ்நாள் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது. அடர்த்தியான மில்லிமீட்டர்-உயர நானோகுழாய் "காடுகள்", வினையூக்கிகளுக்கு சாதாரணமாக வரிசையாக்கப்பட்டு உருவாக்கப்பட்டன. அந்தக் காடுகளின் வளர்ச்சி விகிதம் பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தப்படுகிறது,  

: <math> H(t) = {\beta}{\tau}_o ({1 - e^{-t / {\tau}_o}}) .</math>  

இந்த சூத்திரத்தில், β என்பது ஆரம்ப வளர்ச்சி விகிதம் மற்றும் <math>{\tau}_o </math>என்பது பண்புரு வினையூக்கி வாழ்நாள் ஆகும்.  

அதன் குறிப்பிட்ட புறப்பரப்பு 1000 மீ<sup>2</sup>/கி (மூடிய) அல்லது 2000 மீ<sup>2</sup>/கி (மூடப்படாத) விட உயர்வாக இருந்தது, இது HiPco மாதிரிகளுக்கான மதிப்பான 520 மீ<sup>2</sup>/கி விட மேம்பட்டதாக இருக்கிறது. தொகுப்பு செயல்திறன் லேசர் நீக்க முறையை விட சுமார் 100 மடங்கு அதிகமானதாக இருக்கிறது. 2004 ஆம் ஆண்டு இந்த முறையில் 2.5 மிமீ உயரமுடைய SWNT காடுகளை உருவாக்குவதற்கான நேரம் 10 நிமிடங்களாக இருந்தது. அந்த SWNT காடுகளை வினையூக்கிகளில் இருந்து எளிதாகப் பிரிக்க முடியும், கூடுதலான தூய்மைப்படுத்துதல் இல்லாமலே உற்பத்தி செய்யப்பட்ட SWNT பொருள் (தூய்மை >99.98%) தெளிவானதாக இருக்கிறது. ஒப்பிடும் போது, வளர்ந்த HiPco CNTக்கள் சுமார் 30% உலோக தூய்மையின்மைகளைக் கொண்டுள்ளன; அதனால் இதை சிதறல் அல்லது மைய விலக்கல் மூலமாக சுத்தப்படுத்தும் போது நானோகுழாய்களில் சேதாரங்கள் ஏற்படும். சிறந்த-வளர்ச்சி செயல்பாடு இந்தப் பிரச்சினையைத் தடுக்க உதவுகிறது. உயர் அமைப்புடன் ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட ஒற்றை-சுவர் நானோகுழாய் கட்டமைப்புகள் சிறந்த-வளர்ச்சி நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி வெற்றிகரமாக உருவாக்கப்பட்டன.  

அதன் அடர்த்தி 0.037 கி/செமீ<sup>3</sup> ஆகும். இதனைக் காண்கையில் அதன் அடர்த்தி குறைவாக இருக்கிறது, ஏனெனில் தூய்மைத்தனமை உயர்வாக இருக்கிறது, மேலும் வினையூக்கி உலோகத்தின் உட்பொருள் குறைவாக இருக்கிறது. இரும்பு (அடர்த்தி >7.87 கி/செமீ<sup>3</sup>) போன்ற அசுத்தங்கள் தரமான CNT இல் முக்கிய வினையூக்கிகளாக இருக்கின்றன, சாதாரண CVD அதிகபட்சமாக 17%த்தைக் கொண்டுள்ளது. ஆகையால், தற்போதைய CNT இல் (1.4~2.0 கி/செமீ<sup>3</sup>) அடர்த்தி அதிகமாக இருக்கிறது.  

இந்த முறை அடிப்படையில் CVD இன் மாறுபாடாக இருக்கிறது. ஆகையால், அது SWNT, DWNTக்கள் மற்றும் MWNTக்கள் ஆகியவை அடங்கிய பொருளாக வளர்வதற்கு சாத்தியம் இருக்கிறது, மேலும் வளர்ச்சி நிலைகளில் மாறுபாடு செய்வதன் மூலம் அதன் விகிதாச்சாரத்தை மாற்றலாம். அவற்றின் விகிதாச்சாரம் வினையூக்கியின் மெல்லிய தன்மையால் மாற்றமடையும். பல MWNTக்கள் உள்ளடங்கியிருக்கின்றன, அதனால் குழாயின் விட்டம் பரவலானதாக இருக்கிறது.  

செங்குத்தாக வரிசைப்படுத்தப்பட்ட நானோகுழாய் காடுகள் "ஜிப்பிங் விளைவில்" அவை கரைப்பான் மற்றும் உலர்தலில் மூழ்கவைக்கும் போதிருந்து இருந்து தொடங்கியது. ஜிப்பிங் விளைவு கரைப்பானின் புறப்பரப்பு விரைப்பு மற்றும் கார்பன் நானோகுழாய்களுக்கு இடையில் வேன் டெர் வால்ஸ் ஆற்றல்கள் ஏற்படுவதின் காரணமாக ஏற்படுகிறது. இவை அடர்த்தியான பொருளினுள் நானொகுழாய்களை வரிசைப்படுத்துகின்றன, அவை செயல்பாட்டின் போது பலவீனமான அமுக்கம் பயன்படுத்தப்படுவதால் கற்றகடுகள் மற்றும் துண்டுகள் போன்ற பல்வேறு வடிவங்களில் அமைந்திருக்கலாம். அடர்த்தியதிகரிப்பு சுமார் 70 மடங்குகள் விக்கர்ஸ் கடினத்தன்மை அதிகரிக்கிறது மற்றும் அடர்த்தி 0.55 கி/செமீ<sup>3</sup> ஆக இருக்கும். கட்டப்பட்ட கார்பன் நானோகுழாய்கள் 1 மிமீக்கும் அதிகம் நீண்டதாகவும் கார்பன் தூய்மையில் 99.9% அல்லது அதற்கும் அதிகமாகவும் இருக்கின்றன; அவற்றில் நானோகுழாய்கள் காட்டின் விரும்பத்தக்க வரிசையாக்கல் பண்புகளைக் கொண்டிருக்கின்றன.  

### இயல்பான, தற்செயலான மற்றும் கட்டுப்பாடான தீச்சுடர் சுற்றுப்புறங்கள்
கூடுக்கரிமங்கள் மற்றும் கார்பன் நானோகுழாய்கள் ஆகியவற்றை உயர்-தொழிக்நுட்ப பரிசோதனைக் கூடங்களில் தயாரிக்க வேண்டிய பொருட்கள் அல்ல; அவை பொதுவாக இயல்பான‌ தீச்சுடர்கள் இருக்கும் சாதாரண இடங்களில் உருவாக்கப்பட்டு, எரியும் மீத்தேன், எத்திலின் மற்றும் பென்சீன் ஆகியவற்றால் தயாரிக்கப்படுகின்றன, மேலும் அவை உட்புற மற்றும் வெளிப்புறக் காற்றில் இருந்து புகைக்கரியில் காணப்படும். எனினும், இந்த இயல்பாக ஏற்படும் வகைகள் அளவு மற்றும் தரத்தில் மிகவும் ஒழுங்கற்றதாகக் காணப்படும், ஏனெனில் அவை தயாரிக்கப்படும் சுற்றுப்புறம் பொதுவாக மிகவும் கட்டுப்பாடற்றதாக இருக்கும். இதனால், அவற்றை சில பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்த முடிந்த போதும், ஆய்வு மற்றும் தொழில் துறை இரண்டிலுமே தேவையான ஒத்தநிலையில் மிகவும் அதிகளவில் குறைபாடு உடையவையாக இருக்கின்றன. சமீபத்திய முயற்சிகளில் கட்டுப்பாடான தீச்சுடர் சுற்றுப்புறங்களில் மிகவும் ஒத்ததன்மையில் கார்பன் நானோகுழாய்கள் தயாரிப்பதில் கவனம் செலுத்தப்படுகின்றன. இதுபோன்ற முறைகள் பெரிய-அளவில் குறைந்த-விலை நானோகுழாய் தொகுப்புக்கான உறுதியை அளிக்கின்றன, எனினும் அவை துரிதமான முன்னேறும் பெரிய அளவிலான CVD தயாரிப்புடன் போட்டியிட வேண்டியிருக்கிறது.  

## ஆற்றல்வாய்ந்த மற்றும் தற்போதைய பயன்பாடுகள்

: *மேலும் காண்க, நீடித்திருக்கும் தற்போதைய பயன்பாடுகளுக்கான: கார்பன் நானோகுழாய்களின் காலவரிசை*  

]  

கார்பன் நானோகுழாய்களின் வலிமை மற்றும் நெகிழும் தன்மை மற்ற நானோஅளவு கட்டமைப்புகளைக் கட்டுப்படுத்துவதில் அதனை ஆற்றல்மிக்க பயன்பாடாக உருவாக்குகின்றன, இது அவற்றை நானோதொழில்நுட்பப் பொறியியலில் முங்கியப்பங்கு வகிப்பதாக்கும். ஒரு தனித்த பன்மடங்கு-சுவர் கார்பன் நானோகுழாயின் அதிகபட்ச இழுவிசைவலு 63&nbsp;GPa வாக இருப்பதாக சோதிக்கப்பட்டுள்ளது. 17 ஆம் நூற்றாண்டில் கார்பன் நானோகுழாய்கள் செந்நிற எஃகில் இருப்பது கண்டறியப்பட்டது, வாள் உருவாக்குவதில் அதற்கு வினோதமான வலிமை கொடுப்பதற்கு இது உதவியிருப்பதற்கான சாத்தியங்கள் இருக்கின்றன.  

### அமைப்பு
கார்பன் நானோகுழாய்களின் உயர்வான இயக்கமுறை பண்புகளின் காரணமாக, தினப்படிப் பொருட்களான உடைகள் மற்றும் விளையாட்டி உபகரணங்கள் போன்றவற்றிலிருந்து போருக்கான மேல்சட்டைகள் மற்றும் வெளி உயர்த்திகள் வரையிலான பல கட்டமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எனினும், வெளி உயர்த்தியில் நேர்த்தியான கார்பன் நானோகுழாய் தொழில்நுட்பத்தில் கார்பன் நானோகுழாய்களின் நடைமுறை இழுவிசைவலு மேலும் மிகவும் மேம்படுத்தும் விதமாக தொடர் முயற்சிகள் தேவையாய் இருக்கிறது.  

### மின் சுற்றுகளில்
கார்பன் நானோகுழாய்கள் அவற்றின் தனித்த பரிமாணங்களில் இருந்து அசாதரணமான மின் கடத்தல் இயக்கமுறை வரை பல பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை அதனை மின்சுற்றுகளில் சிறந்த பொருளாக உருவாக்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, அவை வலிமையான எலக்ட்ரான்-போனான் ஒத்ததிர்வுகளை வெளிப்படுத்துகின்றன, அவை குறிப்பிட்ட நேர் மின்னோட்ட (DC) சார்பு மின்னழுத்தம் மற்றும் உள்ளிடுதல் நிலைகளின் கீழ் அவற்றின் மின்னோட்டம் மற்றும் சராசரி எலக்ட்ரான் திசைவேகத்தைச் சுட்டிக்காட்டுகின்றன,  
அத்துடன் டெர்ரா ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண்ணில் குழாய் அலைதலின் மீது எலக்ட்ரான் செறிவை வெளிப்படுத்துகின்றன. இந்த ஒத்ததிர்வுகள் டெர்ராஹெர்ட்ஸ் மூலங்கள் அல்லது உணரிகள் உருவாக்கத்துக்கு ஆற்றல் மிக்க பயன்பாடாக இருக்கலாம்.  

நானோகுழாய் சார்ந்த டிரான்சிஸ்டர்கள் அறை வெப்பநிலையில் இயக்கப்படக்கூடியவையாக உருவாக்கப்படுகின்றன, மேலும் அவை ஒற்றை எலக்ட்ரானைப் பயன்படுத்தி டிஜிட்டல் ஸ்விட்சிங்கின் ஆற்றல் வாய்ந்ததாக இருக்கின்றன.  

நானோகுழாய்கள் கைவரப் பெறுதலுக்கு ஒரு முக்கியத் தடங்கல் பெருமளவிலான தயாரிப்புக்கான தொழில்நுட்பக் குறைபாடு ஆகும். எனினும், 2001 இல் IBM ஆய்வாளர்கள் ஓரளவு சிலிக்கான டிரான்சிஸ்டர்கள் போலவே மொத்தமாக நானோகுழாய் டிரான்சிஸ்டர்களை வளர்ப்பது எப்படி என்ற செய்துகாட்டினார்கள். அவர்களின் செயல்பாடு "ஆக்கப்பூர்வமான அழிவு" என அழைக்கப்படுகிறது, இதில் வேஃபரின் மீது குறைபாடுள்ள நானோகுழாய்களின் தானியங்கி அழிவு உள்ளடங்கியுள்ளது.  

IBM செயல்பாடு மேலும் மேம்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் பத்து பில்லியனுக்கும் மேல் சரியாக வரிசைப்படுத்தப்பட்ட நானோகுழாய் இணைப்புகளுடன் ஒற்றை-சில்லு வேஃபர்கள் உருவாக்கப்பட்டன. கூடுதலாக இவற்றில் சரியாக வரிசைப்படுத்தப்படாத நானோகுழாய்கள் தரமான போட்டோலித்தோகிராபி உபகரணத்தைப் பயன்படுத்தி தானாகவே நீக்கப்படுகின்றன.  

முதல் நானோகுழாய் உள்ளமைந்த நினைவகச் சுற்று 2004 ஆம் ஆண்டு உருவாக்கப்பட்டது. நானோகுழாய்களின் கடத்துதிறனைச் சீரமைப்பது ஒரு முக்கிய சவாலாக இருக்கிறது. நுட்பமான மேற்பரப்பு சிறப்புக்கூறுகள் சார்ந்து ஒரு நானோகுழாய் ஒரு தெளிவான மின்கடத்தி அல்லது ஒரு அரைமின்கடத்தியாக செயல்படலாம். எனினும் அரைமின்கடத்தாக் குழாய்களை நீக்குவதற்கு ஒரு முழுமையான தானியங்கு முறை உருவாக்க வேண்டியிருக்கிறது.  

மிகவும் சமீபத்தில், டியூக் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் பெக்கிங் பல்கலைக்கழகங்களைச் சேர்ந்த அமெரிக்க மற்றும் சீன ஆராய்ச்சியாளர்கள் இணைந்து, எத்தனால் மற்றும் மெத்தனால் வாயுக்கள் மற்றும் படிகக்கல் அடி மூலக்கூறுகள் ஆகியவற்றின் இணைப்பில் தொடர்புடைய புதிய CVD செய்முறையை அறிவித்தனர், இதில் 95-98% உடைய கிடைமட்டமாக வரிசைப்படுத்தப்பட்ட அணிகளை உடைய அரைமின்கடத்து நானோகுழாய்கள் செய்ய முடியும். இது மின்னணுவியல் சாதனங்களின் அதிகளவிலான உற்பத்திக்கான சரியாக வரிசைப்படுத்தப்பட்ட 100% அரைமின்கடத்து கார்பன் நானோகுழாய்களை இறுதியில் உருவாக்கும் நோக்கத்துக்கான பெரியளவிலான முன்னேற்றமாகக் கருதப்படுகிறது.  

கார்பன் நானோகுழாய் டிரான்சிஸ்டர்கள் உருவாக்குவதற்கான மற்றொரு முறை அவற்றுள் சீரற்ற நெட்வொர்க்குகளைப் பயன்படுத்துவது ஆகும். அதனைச் செய்யும் போது, ஒன்று அதன் அனைத்து மின் வேறுபாடுகளிலும் சராசரியாக இருந்தது, மற்றும் மற்றொன்றில் வேஃபர் நிலையில் அதிகளவிலான உற்பத்தியைச் செய்ய முடிந்தது. இந்த அணுகுமுறை முதன் முதலில் நானோமிக்ஸ் இன்க். நிறுவனத்தால் காப்புரிமை பெறப்பட்டது (முதன்மை விண்ணப்பத் தேதி ஜூன் 2002 ). இது அமெரிக்க நாவல் ஆய்வு பரிசோதனைக்கூடத்தால் 2003 ஆம் ஆண்டு தர்க்கரீதியான இலக்கியத்தில் சார்பற்ற ஆய்வுப் பணியாக முதன் முதலில் வெளியிடப்பட்டது. மேலும் இந்த அணுகுமுறை நெகிழ்வான மற்றும் தெளிவான அடி மூலக்கூறின் மீது முதல் டிரான்சிஸ்டர் உருவாக்குவதற்கு நானோமிக்ஸை இயங்கச்செய்தது.  

நானோகுழாய்கள் பொதுவாக காந்த உலோகத்தில் (Fe, Co) நானோதுகள்களின் மீது வளரும், இது மின்னணுவியல் (ஸ்பின்ட்ரோனிக்) சாதனங்களின் உருவாக்கத்தை எளிதாக்குகின்றன. குறிப்பாக காந்தப்புலம் மூலமாக புல-விளைவு டிரான்சிஸ்டர் வழியாக மின்னோட்டம் கட்டுப்படுத்துவதில் இது போன்ற ஒற்றை-குழாய் நானோகட்டமைப்பு செயல்படுத்தப்படுகிறது.  

கார்பன் நானோகுழாய்களின் பெரிய கட்டமைப்புகள் மின்னணுவியல் சுற்றுகளின் வெப்ப நிர்வகித்தலில் பயன்படுத்த முடியும். தோராயமாக 1&nbsp;மிமீ–அடர்த்தியான கார்பன் நானோகுழாய் அடுக்கு புனைவுக் குளிர்கலன்களுக்கு ஒரு சிறப்புப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது, இந்தப் பொருட்கள் மிகவும் குறைந்த அடர்த்தி உடையவை, இதே போன்ற தாமிரக் கட்டமைப்புடன் ஒப்பிடும் போது ~20 மடங்கு குறைந்த எடை உடையவை, எனினும் குளிர்விக்கும் பண்புகள் இரண்டு பொருட்களிலும் இரே மாதிரியாகவே இருக்கும்.  

### தாள் மின்கலங்களாக
ஒரு தாள் மின்கலங்கார்பன் நானோகுழாய்களுடன் உட்செலுத்தப்பட்ட செல்லுலோஸ் (இது சாதாரண தாள் மற்றும் பல பொருட்களின் முக்கிய மூலக்கூறாக இருக்கிறது) உடைய மெல்லிய தாளில் பயன்படுத்துவதற்கு பொறியமைக்கப்பட்ட மின்கலம் ஆகும். இதில் நானோகுழாய்கள் சேமிப்பு சாதனங்களுக்கு மின்சாரத்தைக் கடத்துவதற்கு அனுமதிக்கும் எலக்ட்ரோடுகளாகச் செயல்படுகின்றன. இந்த மின்கலம் லித்தியம்-இயன் மின்கலமாகவும் மற்றும் ஒரு சிறப்பு மின் தேக்கி<nowiki/>யாகவும் செயல்படும், வழக்கமான மின்கலங்களுடன் ஒப்பிடும் போது இவை நீண்ட நிதானமான ஆற்றல் வெளியீட்டை வழங்கும், அத்துடன் உயர் ஆற்றலில் சிறப்பு மின் தேக்கி வெடித்துவிடும், மேலும் வழக்கமான மின்கலம் பல தனித்த கூறுகளைக் கொண்டிருக்கும், ஆனால் தாள் மின்கலம் அனைத்து மின்கல கூறுகளையும் உள்ளினைக்கப்பட்ட ஒற்றைக் கட்டமைப்பை உடையது, அது அதனை மிகவும் ஆற்றல் வாய்ந்ததாக உருவாக்குகிறது.  

### மருந்து விநியோகிப்பதற்கான கலனாக
நானோகுழாயின் பல்திறப்புலமைக் கட்டமைப்பினால் உடலினுள் மற்றும் உடலைச் சுற்றி குறிப்பிட்ட இடத்தில் மருந்து விநியோகிக்கப்படுவதற்கும் பயன்படுத்தலாம். இது குறிப்பாக புற்றுநோய் செல்களில் சிகிச்சை அளிப்பதற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. தற்போது வேதிச்சிகிச்சை அதன் குறிப்பிட்ட உடல் பகுதிக்கான மோசமான செயல்திறனின் காரணமாக பொதுவாக ஆரோக்கியம் மற்றும் புற்றுநோய் செல்களை சேதப்படுத்துகிறது. இரசாயனத் தூண்டிகள் நானோகுழாய்கள் மூலமாக மருந்தினை வெளிவிடும் போது, நானோகுழாய்கள் மருந்தினால் நிரப்பப்படுகின்றன மற்றும் அதைக் குறிப்பிட்ட பகுதிகளுக்கு விநியோகிக்கின்றன. நானோகுழாய்களின் முத்திரைக்கு சாயப் பொருள் மற்றும் பலபடிச் சேர்ம மூடி பயன்படுத்தும் ஒரு சோதனை இலக்கியத்தில் தெரிவிக்கப்பட்டிருக்கிறது.  

### தற்போதைய பயன்பாடுகள்

நானோகுழாய்களின் தற்போதைய பயன் மற்றும் பயன்பாடு பேரளவிலான நானோகுழாய்களின் பயன்பாடுகளுக்கு பெரும்பாலும் குறைவாகவே இருக்கின்றன, இது நானொகுழாய்களின் ஒழுங்குபடுத்தப்படாத துகள்களுக்கு மாற்றான ஒரு வகையாக இருக்கின்றன. பேரளவிலான நானோகுழாய் பொருட்கள் அதே போன்ற தனிப்பட்ட குழாய்கள் பெறும் இழுவிசைவலுவைப் பெறாமல் இருக்கலாம், ஆனால் இந்த கூட்டமைவுகள் பல பயன்பாடுகளுக்கான போதுமான வலிமையை விளைவிக்கலாம். பெருமளவிலான கார்பன் நானோகுழாய்கள் பெரும் உற்பத்திப் பொருளின் இயக்கமுறை, வெப்பம் மற்றும் மின்சாரம் ஆகிய பண்புகளை மேம்படுத்துவதற்கு பலபடிச் சேர்மங்களில் தொகுப்பு ஃபைபர்களாக ஏற்கனவே பயன்படுத்தப்படுகின்றன.  

ஈஸ்டன்-பெல் ஸ்போர்ட்ஸ், இன்க்., ஜிவெக்சுடன் கூட்டு வைத்துக்கொண்டு, ஃபிளாட் மற்றும் ரைசர் ஹேண்டில் பார்கள், வளைவு அச்சுக்கள், ஃபோர்க்ஸ், சீட்போஸ்ட்ஸ், ஸ்டெம்ஸ் மற்றும் ஏரோ பார்கள் உள்ளிட்ட அவர்களது பல மிதிவண்டிப் பொருட்களில் CNT தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகிறது.  

### சூரிய செல்கள்
சூரிய செல்கள் ஒரு சிக்கலான கார்பன் நானோகுழாயைப் பயன்படுத்தி நியூ ஜெர்ஸி இன்ஸ்டிட்யூட் ஆஃப் டெக்னாலஜியில் உருவாக்கப்பட்டது, இது கார்பன் நானோகுழாய்கள் மற்றும் கார்பன் பக்கிபால்கள் (கூடுக்கரிமங்கள் என அறியப்படுகிறது) இரண்டின் கலவையில் பாம்பு-போன்ற கட்டமைப்பு வடிவத்தில் வடிவமைக்கப்பட்டது. பக்கிபால்கள் எலக்ட்ரான்களைச் சிக்கவைக்கின்றன, எனினும் அவற்றால் எலக்ட்ரான்களின் பாய்வை ஏற்படுத்த முடியாது. பலபடிச் சேர்மங்கள் செயல்படுத்துவதற்கு சூரியவெளிச்சம் சேர்க்கப்படுகிறது, பின்னர் பக்கிபால்கள் எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கின்றன. நானோகுழாய்கள் தாமிரக் கம்பிகள் போன்று செயல்படுகின்றன, பின்னர் அவை எலக்ட்ரான்கள் அல்லது மின்னோட்டப் பாய்வை உருவாக்குவதற்கான திறனுடையவையாகின்றன.  

### புறமின்தேக்கிகள்
MIT மின்காந்தம் மற்றும் மின்னணுவியல் அமைப்புகளுக்கான பரிசோதனைக்கூடம் புறமின்தேக்கிகளை மேம்படுத்துவதற்கு நானோகுழாய்களைப் பயன்படுத்துகிறது. வழக்கமான புறமின்தேக்கிகளில் பயன்படுத்தப்படும் முடுக்கப்பட்ட கரித்துண்டுகள் பல்வேறு அளவுகளைக் கொண்ட பல சிறிய உள்ளீடற்ற இடைவெளிகளைக் கொண்டவையாக இருக்கின்றன, அதனால் அவை ஒன்றாக மின்னூட்டத்தைச் சேமிப்பதற்கு பெரிய மேற்பரப்பை உருவாக்குகின்றன. ஆனால் மின்னூட்டம் தொடக்கநிலை மின்னூட்டங்களுள் குவாண்டமாக்கலாக அதாவது எலக்ட்ரான்களாக இருக்கிறது, மேலும் இது போன்ற ஒவ்வொரு தொடக்கநிலை மின்னூட்டத்துக்கும் குறைந்தபட்ச இடம் தேவை, எலக்ட்ரோடு மேற்பரப்பின் குறிப்பிடத்தக்க பின்னம் சேமிப்பதற்காக கிடைப்பதில்லை, ஏனெனில் உள்ளீடற்ற இடைவெளிகள் மின்னூட்டத்தின் தேவைகளுடன் ஒத்தியங்குவதாக இருப்பதில்லை. நானோகுழாய் எலக்ட்ரோடுடன் இடைவெளிகள் அளவில் சில மிகவும் பெரியதாகவோ அல்லது மிகவும் சிறியதாகவோ இருக்கலாம், மேலும் தொடர்ந்து அதன் ஆற்றல் மிகுதியான அளவில் அதிகரிக்க வேண்டும்.  

### மற்ற பயன்பாடுகள்
கார்பன் நானோகுழாய்கள் இயக்கமுறை நினைவக மூலகங்கள் (NRAM நானோடெரோ இன்க். ஆல் உருவாக்கப்பட்டது) மற்றும் நானோஅளவு மின் மோட்டார்கள் (பார்க்க: நானோமோட்டார்) உள்ளிட்ட நானோமின்னியக்கவியல் அமைப்புகளில் செயல்படுத்தப்படுகின்றன.  

2005 ஆம் ஆண்டு மே மாதத்தில், நானோமிக்ஸ் இன்க் நிறுவனம் ஒரு சிலிக்கான் தளத்தில் கார்பன் நானோகுழாய்கள் உள்ளிணைக்கப்பட்ட ஹைட்ரஜன் உணர்கருவியைச் சந்தைக்கு அறிமுகப்படுத்தியது. அதன் பின்னர் நானோமிக்ஸ் கார்பன் டைஆக்சைடு, நைட்ரஸ் ஆக்சைடு, குளுக்கோஸ், DNA கண்டறிதல் போன்ற மற்றும் பல துறைகளில் பல இதுபோன்ற உணர்கருவிப் பயன்பாடுகளுக்குக் காப்புரிமை பெற்றுள்ளது.  

ஃபிராங்க்லினின் எய்கோஸ் இன்க், கலிஃபோர்னியாவில் உள்ள சிலிக்கான் வேலியில் மஸ்ஸாசூசெட்ஸ் மற்றும் யுனிடிம் இன்க். ஆகியோர் இன்டியம் டிம் ஆக்சைடுக்கு (ITO) மாற்றாக தெளிவான, மின்கடத்துத் திறன் கொண்ட கார்பன் நானோகுழாய்களின் படச்சுருளை உருவாக்கிவருகின்றனர். கார்பன் நானோகுழாய் படச்சுருள்கள் ITO படச்சுருள்களை விட கணிசமாக மிகவும் இயக்கமுறையில் பலமானதாக இருக்கின்றன, அது அதனை உயர்-நம்பகத்தன்மை தொடுதிரைகள் மற்றும் நெகிழ்வான காட்சிகள் ஆகியவற்றில் சிறந்ததாக உருவாக்குகிறது. கார்பன் நானோகுழாய்களின் அச்சிடக்கூடிய நீர்-சார்ந்த மைகள் ITO க்கு மாற்றாக இந்த படச்சுருளின் தயாரிப்பை சாத்தியமாக்குவதற்கு விரும்பத்தக்கதாக இருக்கின்றன. நானோகுழாய் படச்சுருள்கள் கணினிகள், மொபைல் தொலைபேசிகள், PDAக்கள், மற்றும் ATMகள் ஆகியவற்றுக்கான காட்சித்திரைகளின் பயன்பாட்டுக்கு உறுதியளிக்கின்றன.  

நானோரேடியோ எனப்படும் ஒற்றை நானோகுழாய்களைக் கொண்ட ஒரு ரேடியோ ஏற்பி 2007 இல் செய்துகாண்பிக்கப்பட்டது. 2008 ஆம் ஆண்டு அதில் நானோகுழாய்களின் தாள் மாற்று மின்னோட்டம் பயன்படுத்தப்பட்டால் ஒரு ஒலிபெருக்கியாக இயங்க முடியும் என்பது காட்டப்பட்டது. ஒலி அதிர்வுகளால் உருவாக்கப்படுவதில்லை, ஆனால் வெப்பஒலியியலாக உருவாக்கப்படுகின்றன.  

கார்பன் நானோகுழாய்களின் உயர் இயக்கமுறை வலிமையின் காரணமாக, அதனை தாக்குதல்-தாங்கு மற்றும் குண்டுதுளைக்கா உடைகள் உருவாக்குவதற்கு உடைகளில் வைத்து தைப்பதற்கான ஆய்வு மேற்கொள்ளப்பட்டுவருகிறது. நானோகுழாய்கள் குண்டு உடலில் ஊடுருவதில் இருந்து தடுத்து நிறுத்துவதில் ஆற்றல் வாய்ந்ததாக இருக்கலாம், எனினும் குண்டின் இயக்க ஆற்றல் எலும்பு முறிதல் மற்றும் உட்புற இரத்தக்கசிவு போன்றவற்றிற்குக் காரணமாகலாம்.  

கார்பன் நானோகுழாய்களில் உருவாக்கப்பட்ட விசைப்பளுச்சக்கரம் மிதக்கும் காந்த அச்சின் மீது உச்ச உயர் திசைவேகத்தில் முறுக்கப்படலாம், மேலும் வழக்கமான தொல்படிம எரிபொருள்களில் அடர்த்தி அணுகுமுறையில் ஆற்றல் மிக்க ஆற்றல் சேமிக்கப்படும். ஆகையால் மின்சார வடிவத்தில் ஆற்றல் விசைப்பளுச்சக்கரத்திலிருந்து நீக்கப்படலாம் மற்றும் சேர்க்கப்படலாம், இது மின்சாரம் சேமிக்கும் வழியை வழங்கலாம், இது மின்கம்பியை மிகவும் செயல்திறன் மிக்கதாக்கும், மேலும் மாறுபட்ட மின்னாற்றல் வழங்குநர் (காற்றுச் சுழல்சக்கரங்கள் போன்றவை) கூட்டத்துக்கான ஆற்றல் தேவைகளில் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். நடைமுறையில் இது பெருமளவில் உருவாக்குவதற்கான விலை, உடைக்கமுடியாத நானோகுழாய் கட்டமைப்புகள் மற்றும் உளைச்சலின் கீழ் அவற்றின் தோல்வியடையும் விகிதம் ஆகியவற்றை மிகுதியாகச் சார்ந்திருக்கிறது.  

உருமாற்றவியல் பண்புகளும் கார்பன் நானோகுழாய்களால் மிகவும் ஆற்றல்வாய்ந்ததாக வெளிப்படும்.  

நைட்ரஜன்-கலப்பட கார்பன் நானோகுழாய்கள் பிளாட்டினம் வினையூக்கிகளுக்கு மாற்றாக எரிபொருள் செல்களில் ஆக்சிஜனைக் குறைப்பதற்காகப் பயன்படுத்தப்படலாம். செங்குத்தாக-வரிசைப்படுத்தப்பட்ட நானோகுழாய்களின் காடு காரத்தன்மையுடைய கரைசலில் பிளாட்டினத்தை விட மிகவும் ஆற்றல் வாய்ந்த விதத்தில் ஆக்சிஜனைக் குறைக்கலாம், இந்த பிளாட்டினம் பயன்பாடுகளில் 1960களில் இருந்து பயன்படுத்தப்பட்டுவருகின்றன. கார்பன் மோனாக்சைடு நஞ்சாதல் ஏற்பட வாய்ப்பில்லை என்பது நானோகுழாய்களில் உள்ள கூடுதல் நன்மை ஆகும்.  

## கண்டுபிடிப்பு

மார்க் மோந்தியாக்ஸ் மற்றும் விளாடிமிர் குஸ்னட்சோவ் ஆகியோரால் எழுதப்பட்ட 2006 இல் ஒரு பத்திரிகையில் *கார்பன்* பற்றி விவரித்திருந்த தலையங்கத்தில், அது கார்பன் நானோகுழாய்களின் ஆர்வமான மற்றும் பொதுவாக தவறாக குறிப்பிடப்படும் மூலம் எனக் குறிப்பிட்டிருந்தனர். தர்க்கரீதியான மற்றும் பிரபலமான இலக்கியத்தின் அதிகளவிலான சதவீதம், 1991 ஆம் ஆண்டு NEC ஐ சேர்ந்த சுமியோ இய்ஜிமா கிராஃபைட் கார்பனுடன் இணைத்து உள்ளீடற்ற நானோமீட்டர்-அளவு குழாய்கள் கண்டறிவதற்கு வழிவகுத்தது.  

1952 ஆம் ஆண்டு எல். வி. ராடஷ்கெவிச் மற்றும் வி. எம். லுகியானோவிச் ஆகியோர் சோவியத் *ஜர்னல் ஆஃப் பிசிகல் கெமிஸ்ட்ரி* யில் கார்பனில் உருவாக்கப்பட்ட 50 நானோமீட்டர் விட்டமுடைய குழாய்களின் தெளிவான படங்களை வெளியிட்டனர். இந்தக் கண்டுபிடிப்பு அந்தக் கட்டுரை ரஷ்ய மொழியில் வெளியிடப்பட்டதால் பெருமளவில் கவனிக்கப்படவில்லை, மேலும் பனிப்போரின் காரணமாக மேற்கத்திய அறிவியலாளர்கள் சோவியத் செய்தி ஊடகத்தை ஓரளவிற்கே அணுகினர். அதனால் கார்பன் நானோகுழாய்கள் அதன் உருவாக்கம் என்று நாம் குறிப்பிடும் நாளுக்கு முன்னதாகவே உருவாக்கப்பட்டிருப்பதற்கான வாய்ப்புகள் உள்ளன, ஆனால் பரிமாற்ற எலக்ட்ரான் உருபெருக்கியின் (TEM) கண்டுபிடிப்பு இந்தக் கட்டமைப்புகளின் நேரடிப் பார்வைக்கு அனுமதிக்கிறது.  

1991 ஆம் ஆண்டுக்கு முன்னதாக கார்பன் நானோகுழாய்கள் பல்வேறு நிலைகளின் கீழ் உருவாக்கப்பட்டன மற்றும் கண்காணிக்கப்பட்டன. ஓபர்லின், எண்டோ மற்றும் கொயாமா ஆகியோரின் 1976 ஆம் ஆண்டு வெளியிடப்பட்ட ஒரு ஆய்வறிக்கையில், நானோமீட்டர்-அளவு விட்டங்களுடன் உள்ளீடற்ற கார்பன் ஃபைபர்கள் நீராவி-வளர்ச்சி நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட்டதைத் தெளிவாக விளக்கியிருந்தனர். கூடுதலாக, ஆய்வாளர்கள் கிராபெனின் ஒற்றைச் சுவருடைய நானோகுழாயின் TEM படத்தை வெளியிட்டிருந்தனர். பின்னர், எண்டோ அந்தப் படம் ஒரு ஒற்றை-சுவர் நானோகுழாய்க்கானது என்று குறிப்பிட்டார்.  

1979 ஆம் ஆண்டு ஜான் ஆப்ரஹாம்சன் பென்சில்வேனியா ஸ்டேட் பல்கலைகத்தில் நடைபெற்ற கார்பனுக்கான 14 ஆவது, ஈராண்டுக்கு ஒருமுறை நடக்கும் மாநாட்டில் கார்பன் நானோகுழாய்களுடைய ஆதாரத்தைச் சமர்ப்பித்தார். அந்த மாநாட்டு அறிக்கை, வில் இறக்கத்தின் போது கார்பன் நேர்மின்முனையின் மீது உருவாக்கப்படும் கார்பன் ஃபைபர்களாக கார்பன் நானோகுழாய்களை விவரித்திருந்தது. இந்த ஃபைபர்களின் பண்புருக்கள் கொடுக்கப்பட்டிருந்தன, அத்துடன் குறைந்த அழுத்தங்களில் நைட்ரஜன் வளி மண்டலத்தில் அவற்றின் வளர்ச்சிக்கான கொள்கைகளும் கொடுக்கப்பட்டிருந்தன.  

1981 ஆம் ஆண்டு சோவியத் அறிவியலாளர்கள் குழு கார்பன் மோனாக்சைடின் வெப்பவினையூக்கு விகிதச்சிதைவின் மூலம் கார்பன் நானோதுகள்களின் இரசாயன மற்றும் கட்டமைப்பு பண்புருக்களின் முடிவுகளை வெளியிட்டிருந்தனர். TEM படங்கள் மற்றும் XRD உருப்படிமங்களைப் பயன்படுத்தி, ஆய்வாளர்கள் அவர்களது "கார்பன் பல்-அடுக்கு குழல் வடிவ படிகங்கள்" உருளைகளிலினுள் சுற்றும் கிராபென் அடுக்கால் வடிவமைக்கப்படுவதை அறிவுறுத்தியிருந்தனர். அவர்கள் உருளையினுள் சுற்றும் கிராபென் அடுக்குகளின் மூலமாக பல மாறுபட்ட கிராபென் அறுங்கோண வலைகளின் ஒழுங்குபடுத்துதலுக்குச் சாத்தியம் இருப்பதாக யூகித்தனர். அவர்கள் அது போன்ற ஒழுங்குபடுத்துதலின் பின்வரும் இரண்டு சாத்தியக்கூறுகளை அறிவுறுத்தியிருந்தனர்: சுழற்சி ஒழுங்குபடுத்துதல் (ஆர்ம்சேர் நானோகுழாய்) மற்றும் ஒரு சுருள் வடிவ ஒழுங்குபடுத்துதல் (கைரல் குழாய்).  

1987 ஆம் ஆண்டு, ஹைபரியன் வினையூக்கத்தின் ஹோவார்ட் ஜி. டென்னட் ஒரு "மாறாத விட்டம் சுமார் 3.5 மற்றும் சுமார் 70 நானோமீட்டர்களுக்கு இடையில் இருக்குமாறும்..., நீளம் விட்டத்தை விட 10<sup>2</sup> முறைகள் அதிகமாக இருக்கும்படியும் மற்றும் சீரமைக்கப்பட்ட கார்பன் அணுக்கள் மற்றும் மாறுபட்ட உட்புற உள்ளகதின் பன்மடங்கு இன்றியமையாத தொடர் அடுக்குகளின் வெளிப்புற மண்டலம்...." ஆகிய நிலையுடன் கூடிய "உருளைவடிவ தனித்த கார்பன் நாரிழை"யின் உருவாக்கத்துக்கான அமெரிக்கக் காப்புரிமை வழங்கினார்.  

1991 ஆம் ஆண்டு இய்ஜிமாவின் வில்-எரியும் கிராஃபைட் தண்டுகளின் கரையாத பொருளில் பன்மடங்கு-சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்களின் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, மேலும் மிண்ட்மைர், டன்லப் மற்றும் ஒயிட் ஆகியோர் தனித்தனியாக, ஒற்றை-சுவர் கார்பன் நானோகுழாய்கள் உருவாக்கப்பட்டால் பின்னர் அவை குறிப்பிடத்தக்க கடத்தும் பண்புகளை வெளிப்படுத்தும் என்ற யூகத்தினைத் தெரிவித்தனர், இது தற்போதைய கார்பன் நானோகுழாய்கள் உருவாக்குவதுடன் தொடர்புடைய ஆரம்பக் கருத்துக்களுக்கு உதவின. நானோகுழாய் ஆய்வுகளைத் தொடர்ந்து IBM ஐ சேர்ந்த பெதுனே மற்றும் NEC ஐச் சேர்ந்த இய்ஜிமா ஆகியோரால் *ஒற்றை-சுவர்* கார்பன் நானோகுழாய்களின் சார்பற்ற கண்டுபிடிப்புகள் துரிதமடைந்தன, மேலும் குறிப்பாக அவர்களால் உருவாக்கப்பட்ட முறைகள் வில் இறக்கத்தில் கார்பனுக்கு நிலைமாற்ற-உலோக வினையூக்கிகள் இணைப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்டன.  
வில் இறக்க நுட்பம் ஆயத்த அளவின் மீது பிரசித்தி பெற்ற பக்மினிஸ்டர் கூடுக்கரிமம் உருவாக்குவதற்கு மிகவும் அறியப்பட்டிருந்தது, மேலும் இந்த வெளியீடுகள் கூடுக்கரிமக் கண்டுபிடிப்புகள் தொடர்புடைய எதிர்பாராத விளைவின் நீட்சியாகக் கண்டறியப்பட்டன. பெருந்திரளான நிறமாலையியலில் கூடுக்கரிமங்களின் உடைய ஒரிஜினல் கண்காணிப்பு எதிர்பார்க்கப்படவில்லை, மேலும் பல ஆண்டுகளுக்கு முன்னரே கிராட்ஸ்ச்மர் மற்றும் ஹஃப்மேன் ஆகியோரால் பயன்படுத்தப்பட்ட முதல் பெருந்திரள்-தயாரிப்பு நுட்பம் கூடுக்கரிமங்களைத் தயாரிக்கப் பயன்படும் என உணரப்பட்டது. அல்லது பன்மடங்கு-சுவர் நானோகுழாய்களின் மிகவும் உள்ளடங்கிய ஓடுகளாக இருக்கின்றன. பின்னர், MWNTகளின் உள்ளடங்கிய ஓடுகள் 0.3&nbsp;நா.மீ. விட்டம் மட்டுமே கொண்டதாக இருப்பதாக அறிவிக்கப்பட்டது. செப்டம்பர் 2003 இல் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு மிகவும் மெல்லிய சுதந்திரமாய்-நிற்கும் நானோகுழாய் 0.43&nbsp;நா.மீ. விட்டம் கொண்டதாக இருந்தது.  

கீழடியில் கிடைத்த பானை ஓடுகளின் உட்புறத்தை வேதியியல் பகுப்பாய்வுக்கு உட்படுத்திப் பார்த்தபோது அதன் கருப்பு வண்ணப்பூச்சில் கார்பன் நானோ குழாய்கள் இருக்கின்றன என்பதே அந்தக் கட்டுரை தரும் வியப்பூட்டும் செய்தி. கட்டுரையாசிரியர்களான விஐடி பேராசிரியர் சந்திரசேகர், ஒன்றிய அரசின் அறிவியல் தொழில்நுட்பத் துறையில் பணிபுரியும் மோகன், இவரது குழுவினர் கீழடியில் கிடைத்த பானை ஓடுகளின் உட்புறச் சுவரில் பூசப்பட்டிருக்கும் கருப்பு வண்ணம் பளபளப்புத்தன்மை குறையாமலும் சிதையாமலும் இருந்ததற்குக் காரணம் கார்பன் நானோ குழாய்களே என்கின்றனர். கீழடியில் கண்டறியப்பட்ட கார்பன் நானோ குழாய்களோ **2,600** வருடங்களுக்கும் முந்தியவை**[கி.மு. 600]**.  

## இலவச-பதிவிறக்க மதிப்பீடுகள்
- NT06 - த மேஜர் CNT ஈவன்ட் - கிளிக் த ஸ்பீக்கர்ஸ்
- NT05 - கிளிக் த "ஹியர்"ஸ்
- கார்பன் நானோ குழாய்க்கான தேர்ந்தெடுத்த இலவச-பதிவிறக்கக் கட்டுரைகள்

## புத்தகங்கள்
- கார்பன் நானோட்யூப் சைன்ஸ், பி.ஜெ.எஃப். ஹேர்ரிஸால், கேம்ப்ரிஜ் பல்கலைக்கழக பதிப்பகம், 2009.
- புத்தகம் : கார்பன் நானோட்யூப் - மல்டிஃபங்க்ஸ்னல் மெட்டீரியல், பிரகாஷ் ஆர். சோமனி மற்றும் எம். உமெனோ ஆகியோரால் தொகுக்கப்பட்டது, அப்லைடு சைன்ஸ் இன்னோவேசன்ஸ் பிரைவேட் லிமிட்டட், இந்தியா.
- த அப்ளிகேசன் ஆஃப் கார்பன் நானோட்யூப்ஸ் அண்ட் காபென் டு எலக்ட்ரானிக்ஸ்.