تعرف أنابيب النانو الكربونية (Carbon nanotubes) التي يرمز لها اختصارا بـ (CNT) بأنها: جزيئات كربون وهي كيميائيا من عائلة الجرافيت والماس»، وهذه الأنابيب الكربونية شأنها شأن جسيمات النانو الأخرى، حيث تظهر الكثير من الخواص الكهربائية، والضوئية والميكانيكية الاستثنائية والمميزة ومن أهم خواص هذه الجسيمات قوتها الميكانيكية العالية جدا، والتي يتوقع استخدامها استخدامًا كبيرًا جدًّا في تطبيقات إلكترونيات النانو (Nano electronics) مثل: الأسلاك الكمية (quantum wire) أحادية البعد (dimensional)، وكذلك في تقنيات تقوية مواد البوليمر. وأنابيب الكربون النانوية بمنزلة أسطوانات فارغة في شكل أنابيب بحجم النانومتر، وتتكون من oneمجموعة ضخمة من الهياكل السداسية التي تتكون من ذرات الكربون. كما تعد أنابيب الكربون النانوية ظاهرة فيزيائية رصدت أول مرة في عام 1991م في شركة (NEC) للصناعات الإلكترونية في اليابان، وذلك بواسطة العالم سوميو إيجيما (Sumio Iijima)، حينما كان يدرس الرماد الناتج عن عملية التفريغ الكهربي بين قطبين من الكربون باستخدام ميكروسكوب إلكتروني عالي الكفاءة High-resolution transmission electron microscope)، حيث لحظ ليجيما (انظر: الشكل رقم 1) وجود بعض اللمعان أو البريق داخل هذا الرماد، فاعتقد أن الكربون تحوّل إلى ألماس، فقرر فحصه بطريقة جيدة استخدم سوميو إيجيما الميكروسكوب الإلكتروني في فحص الرماد، فوجد أن جزيئات الكربون في وضع غير طبيعي، حيث إنه من المفترض أن يكون ترتيب جزيئات الكربون كما هو موضح في الشكل رقم (2). ولكنه فوجئ بشيء آخر، وهو أن جزيئات الكربون قد التفت؛ لتتصل ببعضها بعضا مكونة ما يشبه الأنبوب (انظر الشكل رقم 3). وبعد تكرار التجربة عدة مرات، ظهر بعد كل فحص أمر جديد. وكان مجمل ما توصل إليه سوميو ليجيما على النحو التالي:

1-جزيئات الكربون تأخذ ترتيبا يشبه الأنابيب.

2- أنابيب الكربون الناتجة غير متساوية في الحجم.

3- إنتاج أنابيب متعددة الطبقات (انظر الشكل رقم (4)، بمعنى أنها مجموعة من الأنابيب.

المتداخلة (Multi-Wall) ذات الخواص المختلفة.

الشل 1 صورة للعالم سوميو ايجياما في معملة

شكل رقم (2) ترتيب جزيئات الكربون .

شكل رقم (3) جزيئات كربون ملتفة مكونة أنبوب كربون نانوي.

شكل رقم (4) مجموعة من أنابيب الكربون النانوية المتداخلة ذات الخواص المختلفة .

وهذا الاكتشاف لفت انتباه شركة IBM)، فقررت الدخول إلى هذا المجال، ففي عام 1993م تمكن العالم دونالد بثيون (Donald Bethane) من شركة IBM لتكنولوجيا الحاسبات في الولايات المتحدة الأمريكية من رصد أنابيب كربون نانوية ذات جدار واحد (single-wall) يبلغ قطر الأنبوب الواحد منها 12 نانومتر (انظر الشكل5 رقم ) ثم انطلق العلماء بعد ذلك في مجال النانوتيوب، حتى استطاع فريق من العلماء الصينيين في عام 2007م رصد أصغر نانوتيوب في العالم، حيث يصل قطره إلى 5 نانومتر فقط، مع العلم أن أقل قطر لأي شيء

شكل رقم (6) مواد مدمجة داخل أنبوب كربون ثانوي

شكل رقم (6) صورة من وكالة ناسا لأنابيب الكربون المجمعة تجميعًا مرتبا