탄소 나노튜브: 두 판 사이의 차이
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{{번역 확장 필요|en|Carbon nanotube}}
[[파일:Kohlenstoffnanoroehre_Animation.gif|섬네일|3D 소프트웨어로 구현된, 회전하는 탄소 나노튜브의 애니메이션.]]
'''탄소 나노튜브'''(Carbon nanotube, CNT)는 [[원기둥]] 모양의 [[나노구조]]를 지니는 [[탄소]]의 [[동소체]]이다. 길이와 지름의 비가 132,000,000:1에 이르는 나노튜브도 만들어졌는데,<ref name="Longest">
{{저널 인용
|last1=Wang |first1=X.
|year=2009
|title=Fabrication of Ultralong and Electrically Uniform Single-Walled Carbon Nanotubes on Clean Substrates
|journal=[[Nano Letters]]
|volume=9 |issue=9 |pages=3137–3141
|doi=10.1021/nl901260b
|pmid=19650638
|last2=Li
|first2=Qunqing
|last3=Xie
|first3=Jing
|last4=Jin
|first4=Zhong
|last5=Wang
|first5=Jinyong
|last6=Li
|first6=Yan
|last7=Jiang
|first7=Kaili
|last8=Fan
|first8=Shoushan
|bibcode = 2009NanoL...9.3137W }}</ref> 이는 지금까지 알려진 물질 중 가장 높은 값이다. 탄소 나노튜브는 여러 특이한 성질을 가지고 있어서 나노기술, 전기공학, 광학 및 재료공학 등 다양한 분야에서 유용하게 쓰일 수 있다. 특히 [[열전도율]] 및 기계적, 전기적 특성이 매우 특이하여 다양한 구조 물질의 첨가제로도 응용되고 있다. 예를 들면 (주로 [[탄소섬유]]로 만들어지는) 야구방망이나 골프채, 자동차 부품, [[다마스쿠스 강]]에 탄소 나노튜브를 소량 첨가하기도 한다.<ref>http://news.nationalgeographic.com/news/2006/11/061116-nanotech-swords.html</ref><ref>
{{저널 인용
|last1=Gullapalli
|first1=S.
|last2=Wong
|first2=M.S.
|year=2011
|title=Nanotechnology: A Guide to Nano-Objects
|url=http://www.aiche.org/uploadedFiles/Publications/CEPMagazine/051128_public.pdf
|journal=Chemical Engineering Progress
|volume=107
|issue=5
|pages=28–32
|확인날짜=2015-06-14
|보존url=https://web.archive.org/web/20120813180046/http://www.aiche.org/uploadedFiles/Publications/CEPMagazine/051128_public.pdf
|보존날짜=2012-08-13
|깨진링크=예
}}
</ref>
나노튜브는 [[풀러렌]] 계열의 구조를 지니며, [[그래핀]]이라는 탄소 원자 한 층으로 이루어진 막을 벽으로 하며 길고 속이 빈 튜브 모양으로 만들어졌기 때문에 탄소 나노튜브라는 이름이 붙었다. 그래핀을 둥그렇게 마는 각도에 따라 다른 나노튜브가 만들어질 수 있는데, 이렇게 말리는 각도와 지름에 의해 금속이 될 수도 있고 반도체가 될 수도 있다. 나노튜브는 단일벽 나노튜브와 다중벽 나노튜브로 나눌 수 있다. 나노튜브는 [[판데르발스 힘]]에 의해 여러 가닥이 뭉쳐진 “로프” 형태로 정렬되는 경우가 많다.
나노튜브의 [[화학 결합]]은 흑연과 같은 [[혼성 궤도|''sp''<sup>2</sup> 결합]]만으로 구성된다. ''sp''<sup>2</sup> 결합은 [[알케인]]이나 [[다이아몬드]]에서 볼 수 있는 ''sp''<sup>3</sup> 결합보다 강하며, 나노튜브의 강도가 매우 높은 것도 이 때문이다.
[[1991년]] 일본 [[NEC]] 연구소의 이이지마 스미오 박사가 전자 현미경을 통해 처음 확인하였다.
탄소나노튜브는 1985년에 Kroto와 Smalley가 [[탄소]]의 [[동소체]]인 [[풀러렌]](탄소 원자 60개가 모인 것：C<sub>60</sub>)을 처음으로 발견한 이후, 1991년 일본전기회사(NEC) 부설 연구소의 이이지마 박사가 전기방전시 [[흑연]] [[음극상]]에 형성된 [[탄소]] 덩어리를 투과 전자 현미경으로 분석하는 과정에서 발견하여 [[네이처]] 지에 처음으로 발표하였다.<ref>S. Iijima, Nature (1991) 354, 56</ref> 탄소 나노튜브에서 탄소원자 하나는 주위의 다른 [[탄소]] 원자 3개와 sp2 결합을 하여 [[육각형]] 벌집무늬를 형성하며, 이 튜브의 직경이 대략 수 [[나노미터]](nanometer, nm) 정도로 극히 작기 때문에 나노튜브라고 부르게 되었다. 이 탄소나노튜브는 [[전기]] [[세기]]가 클수록 더 [[수축]]하는 [[성질]]을 가지고 있다.
최근, [[한국과학기술연구원]](KAIST)의 이재갑 박사가 탄소나노튜브는 원통형이 아닌 나선형임을 보였다. 즉, 단일벽탄소나노튜브(SWCNT)는 [[리본]]상 [[그래핀]]이 [[나선]]형으로 성장한 것이며,<ref>J.-K. Lee et al., Small (2014) 10, 3283-3290</ref> 다중벽탄소나노튜브(MWCNT)는 [[리본]]상 [[흑연]]이 [[나선]]형으로 성장하여<ref>J.-K. Lee et al., APL (2013) 102, 161911</ref> 외견상 튜브처럼 보이는 것임을 고해상도투과전자현미경(HRTEM), 원자현미경(AFM) 관찰, X-ray분석 및 형성에너지 계산을 통해 밝혔다.
== 특성 ==
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