daugiasienis (a) ir vienasienis (b) nanovamzdelis
dvisienis nanovamzdelis (vaizdas iš vidaus)
anglies nanovamzdelių struktūrų pavidalai: a – krėslo, b – zigzago, c – spiralės
nanovamzdẽliai, vamzdiški atomų, dažniausiai anglies, dariniai (makromolekulės), kurių skersmuo iki kelių dešimčių nanometrų, ilgis gali būti daugiau kaip milijoną kartų didesnis už skersmenį. Anglies nanovamzdeliai sudaryti iš vieno anglies atomų sluoksnio (vienasieniai, skersmuo 1–2 nm) arba iš kelių vienas kitame esančių vienasienių (daugiasieniai, skersmuo 2–25 nm); jų vidus gali būti pripildytas nelydžiųjų metalų, karbidų, oksidų. Anglies atomai sudaro heksagoninę gardelę, kuri gali būti įvairiai orientuota nanovamzdelio ašies atžvilgiu ir sudaryti krėslo, zigzago ar spiralės pavidalo struktūrą. Nuo jos labai priklauso nanovamzdelių savybės (jie gali turėti puslaidininkio arba metalo savybes). Atsparūs tempimui (stipris tempiant apie 30 GPa), inertiški, tamprūs (tampros modulis iki 1,8 TPa), gana lankstūs, geri šilumos laidininkai.
Nanovamzdeliai gaunami sukūrus lankinį išlydį tarp anglies elektrodų inertinėje terpėje (dažniausiai daugiasieniai vamzdeliai susidaro iš suodžių, kai išlydis iš elektrodų išgarina anglies atomus), įkaitintą (iki 1200 °C) grafito strypą praretintųjų dujų atmosferoje veikiant trumpais lazerio spinduliuotės impulsais, cheminiu garų nusodinimu atmosferos slėgyje (nanovamzdeliai susidaro skylant angliavandeniliams ir kondensuojantis reakcijos produktams), elektrolizuojant ličio chloridą 600 °C temperatūros angliniuose tigliuose sukūrus inertinę terpę ir naudojant anglinius elektrodus.
Susidarę nanovamzdeliai dažniausiai būna sukibę į blokus, iš kurių išskiriami ir apdorojus detergentais gryninami naudojant ultragarsą, centrifuguojant, oksiduojant, filtruojant, valant mechaniniais būdais, chromatografijos būdu, deginant 750 °C temperatūroje. Naudojami nanotranzistoriuose, didelės skiriamosios gebos atominės jėgos mikroskopuose, kopijavimo įrenginiuose, šaltųjų elektronų šaltiniuose, t. p. dirbtiniams raumenims ir nanopluoštu jungiamoms medžiagoms sustiprinti, atsparių plastikų ir tekstilės gamyboje. Yra popieriaus pavidalo vienasienių nanovamzdelių, naudojamų telefonų filtruose. Daugiasieniai nanovamzdeliai sukurti 1952, vienasieniai susintetinti 1993.
nevienodo skersmens puslaidininkinio ir metalinio nanovamzdelių jungtis; geltona ir mėlyna spalva rodo jungties vietą
1011