Els nanotubs de carboni (CNT) són nanoestructures tubulars formades enrotllant capes individuals o múltiples de làmines de grafit. Tenen propietats mecàniques, elèctriques i tèrmiques úniques, per la qual cosa tenen múltiples papers en aplicacions de ciència i enginyeria dels materials.
En primer lloc, els CNT presenten una excel·lent conductivitat elèctrica. Els nanotubs de carboni de-paret única poden aconseguir una mobilitat electrònica extremadament alta, cosa que els fa adequats per millorar la conductivitat de polímers conductors, materials compostos o dispositius electrònics. En sensors, supercondensadors i dispositius electrònics flexibles, els CNT s'utilitzen sovint com a xarxes conductores altament eficients per millorar el rendiment general.
En segon lloc, els CNT tenen propietats mecàniques excepcionals. La seva resistència a la tracció i el mòdul de Young superen amb escreix els de l'acer, el que els converteix en un farciment important per reforçar materials compostos. La introducció de CNT en matrius de polímers o metàl·liques pot millorar significativament la resistència, la duresa i la resistència al desgast dels materials, mantenint les seves propietats lleugeres. Aquest efecte de reforç s'utilitza àmpliament en els camps aeroespacial, automoció i materials estructurals.
A més, els CNT també posseeixen una excel·lent conductivitat tèrmica i estabilitat química, cosa que els fa adequats per a materials de gestió tèrmica, dispositius d'emmagatzematge d'energia i suports de catalitzadors. En el camp de l'emmagatzematge d'energia, l'alta superfície específica i l'estructura de xarxa conductora dels CNT els converteixen en un material additiu ideal per a bateries d'ions de liti-, supercondensadors i piles de combustible. En els camps ambientals i químics, els CNT es poden utilitzar com a suports de catalitzadors o adsorbents per a l'eliminació de contaminants i acceleració de la reacció.
