カーボンナノチューブ（CNT）は、レーザー蒸発法、化学気相成長法（CVD）、プラズマエンハンスト化学気相成長法（PECVD）など、さまざまな方法で合成することができる。レーザー蒸発法では、高出力のレーザーを使って、一般的に触媒と混合された炭素ターゲットを高温の炉で気化させる。気化した炭素は凝縮してナノチューブを形成する。この方法は、制御可能な特性を持つ高品質の単層カーボンナノチューブ（SWCNT）を製造することで知られている。
レーザー蒸発法による合成：
レーザー蒸発法では、CO2レーザーやNd:YAGレーザーなどのパルスレーザーを用いて、少量の金属触媒（鉄、コバルト、ニッケルなど）を含むグラファイトターゲットを石英オーブン内で1200℃～1400℃程度の温度で加熱する。レーザーからの強力なエネルギーがグラファイトと触媒粒子を気化させ、それがオーブン内の低温領域で再結合・凝縮してカーボン・ナノチューブを形成する。この方法により、比較的均一な直径と長さを持つ高純度のSWCNTを製造することができ、様々な用途に適している。カーボンナノチューブの特性
- カーボンナノチューブは、そのユニークな構造により卓越した特性を示す。カーボンナノチューブは、巻き上げられたグラフェンシートで構成されており、そのため、並外れた機械的強度、電気伝導性、熱伝導性を持つ。CNTは鋼鉄よりも強く、アルミニウムよりも軽く、電気伝導率は銅に匹敵する。熱伝導率も非常に高く、ダイヤモンドに匹敵する。これらの特性により、CNTは幅広い用途に適している。カーボンナノチューブの用途
- 構造材料： 高強度で軽量であるため、CNTは複合材料に使用され、航空宇宙、自動車、スポーツ用品に使用される材料の機械的特性を向上させている。
- エレクトロニクス CNTはその制御可能なバンドギャップと高いキャリア移動度により、トランジスタなどの電子デバイスの半導体として使用することができる。
- エネルギー貯蔵： CNTはバッテリーやスーパーキャパシタに使用され、エネルギー貯蔵容量や充放電速度を向上させます。
- 生物医学的応用： CNTは、薬物送達、組織工学、バイオセンサーに使用するために機能化することができる。
電界放出： CNTは、その優れた電界放出特性により、電界放出ディスプレイ（FED）や電子源に使用されている。
結論
