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Potenziali applicazioni dei nanotubi di carbonio

Introduzione

Ricerca biologica

I ricercatori della Rice University e della State University di New York hanno dimostrato che l'aggiunta di modeste percentuali in peso di nanotubi di carbonio può condurre ad un significativo miglioramento delle proprietà meccaniche dei nanocomposti polimerici biodegradabili per applicazioni nell'ingegneria dei tessuti ossei^[1]^[2]. Inoltre la perdita di piccole percentuali di peso in grafene danno un significativo aumento nelle proprietà meccaniche di compressione e flessibilità dei nanocomposti.

I nanotubi mostrano una compatibilità dimensionale e chimica con biomolecole, quali il DNA e le proteine. Inoltre, essi permettono tecniche di fluorescenza e imaging foto-acustiche usate nella localizzazione del calore tramite radiazioni a infrarossi.^[3]

Biosensori a singolo nanotubo mostrano grandi cambiamenti nell'impedenza elettrica e nelle proprietà ottiche, tipicamente modulate dall'assorbimento della superficie dei nanotubi. I bassi limiti di rilevabilità e l'alta selettività richiedono una progettazione della superficie dei nanotubi e i loro effetti sul campo, capacità, grafici degli ,spettri di Raman e fotoluminescenza per la progettazione del sensore. I prodotti in via di sviluppo includono test stampati per il rilevamento di estrogeni e progesterone, microarrays per il DNA e il rilevamento delle proteine e sensori per il NO₂ e la troponina cardiaca. Sensori simili vengono utilizzati anche nell'industria alimentare e per applicazioni militari e ambientali.^[3]

I nanotubi possono anche entrare nelle cellule legandosi ai recettori esterni della membrana cellulare. Tutto ciò abilita la trasmissione di molecole che possono essere attaccate alle pareti dei nanotubi o incapsulate negli stessi. Per esempio, la doxorubicina, farmaco utilizzato nella cura del cancro, è stata caricata su un nanotubo con una percentuale in peso del 60% rispetto al precedente 8-10 % di carica su un liposoma. Il rilascio del carico può essere attivato da radiazioni infrarosso. Tuttavia è fondamentale limitare la ritenzione di nanotubi all'interno del corpo per evitare un accumulo indesiderato di prodotto.^[3]

La tossicità dei nanotubi rimane comunque il principale ostacolo, anche se la loro biocompatibilità può essere migliorata. Il grado di infiammazione polmonare causata dell'inalazione di sensori SWNT di carbonio rimane insignificante rispetto all'asbestosi o altri materiali aerei. L'accettazione in ambito medico dei nanotubi richiede la comprensione della risposta immunitaria al carbonio e il corretto standard di esposizione ad esso per inalazione, ingestione, iniezione e contatto con la pelle. I nanotubi immobilizzati all'interno di un polimero, non hanno mostrato un'elevata risposta infiammatoria durante i controlli. I nanotubi sono stati presi in considerazione anche come elettrodi a bassa impedenza nella ricerca neuronale. Inoltre ne è stato ipotizzato l'utilizzo come rivestimento per i cateteri per ridurre il rischio di trombosi.^[3]

L'utilizzo di nanotubi come sorgenti di raggi-x sono ancora in fase di studio. Basandosi sulle proprietà uniche di questi materiali, i ricercatori hanno sviluppato catodi a emissione di campo che permettono precisi controlli ai raggi-x e un posizionamento migliore per queste sorgenti. L'utilità come fonti di raggi-x è stata dimostrata per le applicazioni in imaging di diagnosi pre-cliniche per piccoli animali e sta venendo testata anche in ambito clinico.

Materiali composti

Composti

Filati

I nanotubi, come filati o fogli laminati, ottenuti dalla deposizione chimica di vapori o tramite la filatura o attraverso metodi di disegno, possono competere con le fibre di carbonio per usi di fascia alta, specialmente in applicazioni sensibili al peso e che richiedono comunque funzionalità sia meccaniche che elettroniche. Filati di ricerca, costituiti da sottili nanotubi, hanno raggiunto una rigidezza di 357 GPa e una resistenza di 8,8 GPa per un tratto utile comparabile ad un tratto più lungo di un nanotubo non filato. Tratti di alcuni centimetri offrono una resistenza gravimetrica di 2 GPa, comparabile a quella del Kevlar.^[3]

Dato che la probabilità di rottura aumenta con il volume, i filati non potranno mai raggiungere la resistenza dei singoli nanotubi. Tuttavia la grande area di superficie offerta può mitigare questa carenza. I filati possono essere annodati senza alcuna perdita di resistenza. Gli usi ipotizzati riguardano la costruzione di cavi superconduttori, batterie, elettrodi di celle a combustibile e tessuti autopulenti.^[3]

Se finora erano impraticabili le fibre allineate di singoli nanotubi adesso possono essere fatte tramite la coagulazione di nanotubi in sospensione. Questi prodotti sono necessari per la commercializzazione. I nanotubi di carbonio inoltre possono essere dissolti nell'acido fluorosulfonico e costruiti come fibre.^[4]

Alcuni filati composti da polimeri di nanotubi a doppio tubo sono stati costruiti dalla torsione di fasci orientati di nanotubi singoli sottilmente rivestiti con composti organici polimerici.^[5]

L'università di Cambridge ha sviluppato queste fibre per la costruzione di giubbotti antiproiettile^[6] e ha concesso ad una società la realizzazione di tale materiale^[7]. In confronto, il Kevlar, materiale antiproiettile d'eccellenza, non resiste ai 27-33 J/g cui resistono invece queste fibre.

Sono stati realizzate anche fibre muscolari sintetiche che offrono anche un elevato rapporto di estensione e contrazione in risposta ad un impulso elettrico.^[8]

Nanotubi singoli stanno venendo sperimentati come un nuovo materiale per pannelli strutturali removibili per ponti.^[9]

Nel 2015 alcuni ricercatori hanno incorporato dei nanotubi e del grafene in fibre di seta di ragno incrementando la loro resistenza e la loro durezza raggiungendo un nuovo record. Hanno spruzzato 15 ragni della famiglia delle Pholcidae con dell'acqua contenente fiocchi di nanotubi. La seta risultante aveva una resistenza alla frattura di 5,4 GPa, un modulo elastico di 47,8 GPa e un modulo di durezza di 2,1 GPa. Ha surclassato sia fibre sintetiche polimeriche ad alto rendimento (Kevlar) sia fibre annodate.^[10]

Molle di nanotubi

Leghe

Rivestimenti e pellicole

Microelettronica

I nanotubi di carbonio sono da tenere in considerazione nella produzione di transistors per la bassa dispersione di elettroni (scattering) e bassa energia di gap (band gap). Essi sono compatibili con l'architettura dei transistor a effetto di campo (FET) e presentano un'elevata costante dielettrica. I progressi ottenuti dopo la prima comparsa nel 1998 dei transistor a nanotubi includono:

•Un tunneling FET con un swing sottosoglia <60 mV per ogni 10 FET (2004)

•Una radio (2007)

•Un FET con una lunghezza del canale sotto i 10 nm e una densità di corrente normalizzata di 2,41 mA μm^-1 a 0,5 V. Risultato migliore di quello ottenuto con transistors al silicio.

Tuttavia il diametro, la chiralità, la densità e il collocamento restano fattori insufficienti per una produzione di tipo commerciale. Alcuni dispositivi meno richiedenti di decine di migliaia di nanotubi sono più facilmente costruibili. L'uso di tranistor a nanotubi permette un incremento della corrente in output e compensa i difetti e le differenze chirali, aumentando l'uniformità e la riproducibilità dei dispositivi. Per esempio, transistors utilizzati in arrays di nanotubi orizzontali allineati raggiungono una mutevolezza di 80 cm² V^-1 s^-1, una corrente di sottosoglia di 140 mV per decina e un rapporto on/off di 10⁵. Il metodo di deposizione di un film di nanotubi su un semiconduttore ne abilita la fabbricazione con un quantitativo in CNT maggiore di 10000 per ogni chip.

Transistor a pellicola sottile (TFT) stampati in nanotubi sono utili per display a diodi organici a emissione di luce. Essi hanno mostrato una maggiore mobilità rispetto a quella del silicio amorfo (~1 cm² V^-1 s^-1) e possono essere depositati a basse temperatura tramite un metodo che non sfrutta il vuoto. Sono stati costruiti dei TFT con nanotubi aventi una mobilità di 35 cm² V^-1 s^-1 e un rapporto on/off di 6×10⁶. un FET a nonotubi verticali ha mostrato una corrente in uscita sufficiente ad alimentare degli OLED a basso voltaggio, abilitando emissioni RGB attraverso una rete di CNT trasparente. I nanotubi di carbonio potrebbero essere utilizzati anche come tag di identificazione per le radio-frequenze. É stata dimostrata la ritenzione selettiva dei nanotubi singoli semiconduttori durante lo spin coating e una ridotta sensibilità all'assorbimento.

La roadmap internazionale per la tecnologia dei semiconduttori ha affermato che il rame potrebbe essere sostituito da nanotubi nelle interconnessioni microelettroniche, grazie al loro basso scattering, alla loro alta capacità di trasporto della corrente e alla resistenza offerta alla elettromigrazione. Per questo, sono necessari dei CNT impacchettati in metalli con un basso difetto di densità e una bassa resistenza al contatto. Recentemente è stato provato che semiconduttori complementari di metallo ossidato (CMOS), aventi un singolo CNT dal diametro di 150 nm, hanno un buco di resistenza al contatto pari a 2,8 kOhm. Inoltre i nanotubi possono essere utilizzati come conduttori elettrici e dissipatori di calore in amplificatori ad alta potenza.

In ultimo il concetto di una memoria non volatile, basata su interruttori singoli a nanotubi di tipo crossbar, è stato adattato per la commercializzazione modellando un film di CNT preso come elemento funzionale. Tutto ciò ha richiesto lo sviluppo di nanotubi ultrapuri che possono essere lavorati, tramite il processo dello spin-coating, in camere industriali ad atmosfera controllata. Il risultato è un prodotto compatibile con i rpocessi standard degli CMOS.

Transistors

Transistors a effetto di campo prodotti con nanotubi di carbonio (CNTFET) possono operare a temperatura ambiente e sono in grado di attuare una commutazione digitale mediante un singolo elettrone^[11]. Nel 2013 è stato dimostrato che un circuito logico a nanotubi era in gradi di produrre un lavoro utile^[12]. I maggiori ostacoli alla microelettronica basata su CNT includono l'assenza di una tecnologia per una produzione di massa, la densità del circuito, il posizionamento dei singoli contatti elettrici, la purezza del campione^[13], il controllo sulla lunghezza, la chiralità e l'allineamento desiderato dei CNT, il gap termico e la resistenza al contatto.

Una delle maggiori sfide era quella di regolare la conduttività. Un nanotubo infatti può comportarsi sia da conduttore che da semiconduttore a seconda delle caratteristiche della superficie.

Un altro metodo per costruire dei transistor è utilizzando delle reti di nanotubi casuali. Facendo ciò si media sulle loro differenze elettriche e in questo modo si permette la creazione del dispositivo a livello del wafer.^[14]

I lunghi canali dei CNTFET mostrano caratteristiche di trasporto balistico e pertanto gli lettroni si muovono ad alte velocità. I dispositivi a nanotubi sono progettati per operare in un range di frequenza intorno a centinaia di gigahertz.^[15]^[16]^[17]^[18]^[18]^[19]

I nanotubi possono essere inseriti in nanoparticelle di un metallo magnetico (ferro o cobalto) e ciò facilita la produzione di device elettronici (spintronic device). In particolare è stato dimostrato che in una struttura a nanotubo singolo è possibile il controllo della corrente tramite un transistor a effetto di campo utilizzando dei campi magnetici.^[20]

Storia

Nel 2001 i ricercatori della IBM hanno dimostrato come dei nanotubi metallici possono essere distrutti lasciando però dei nanotubi semiconduttori da utilizzare come componenti elettroniche. Utilizzando la "costruzione distruttiva", essi hanno distrutto dei nanotubi difettosi sul wafer^[21]. Tale processo, tuttavia, lascia solo il controllo sulle proprietà elettriche in una scala statistica. Nel 2003 transistor balistici a temperatura ambiente aventi contatti con metalli ohmici e una elevata costante dielettrica hanno mostrato una corrente 20-30 maggiore rispetto ai MOSFET in silicio. Il palladio è un metallo che ha mostrato una barriera di Schottky libera ai nanotubi semiconduttori aventi un diametro maggiore agli 1,7 nm^[22].

Il primo circuito di memoria avente dei nanotubi integrati è stato creato nel 2004^[23] .

Nel 2014 reti di nanotubi di carbonio semiconduttori purificati sono stati utilizzati come materiale attivo nei transistor a film sottile di tipo P. Essi sono stati creati utilizzando una stampante 3D tramite due metodi principali: a getto d'inchiostro e tramite la rotocalcografia su un substrato flessibile che includeva poliammide^[24] e polietilene (PET)^[25] e anche su materiale trasparente, come il vetro ad esempio^[26].

Componenti elettroniche

Connessioni

I nanotubi di carbonio metallici hanno suscitato un grande interesse nell'ambito della ricerca per la loro applicabilità come very-large-scale-integration (VLSI). Grazie alla loro alta stabilità termica, alla elevata conduttività termica e alla grande capacità di trasportare corrente se ne è ipotizzato l'utilizzo in circuiti integrati formati da diversi transistor in un unico chip^[27]^[28]^[29]^[30]^[31]^[32]. Un solo nanotubo può trasposrtare una densità di corrente in eccesso pari a 1000 MA/cm² senza subire danni nemmeno ad una temperatura elevata di 250 °C. Inoltre il nanotubo ha dimostrato di saper eliminare efficacemente il fenomeno dell'elettromigrazione che invece riguarda spiacevolmente le connessioni in rame. Alcuni recenti studi hanno dimostrato come i nanotubi di carbonio offrano alcuni vantaggi rispetto al rame^[33].

Interconnessioni ibride che utilizzano sia nanotubi sia rame hanno mostrato una resa migliore in termini di affidabilità e gestione termica.

Deposito di energia

Nanotubi multipli sono usati in batterie a ioni di litio. In queste batterie, piccole quantità di questi nanotubi in polvere vengono miscelate con materiale attivo e legante polimerico. Questi nanotubi rappresentano l'1% in peso del catodo di LiCoO₂ e dell'anodo di grafite. I nanotubi incrementano così la connettività elettrica e l'integrità meccanica e in questo modo aumentano la capacità e il ciclo di vita della batteria. ^[3]

Un supercondensatore con una capacità di 40 F e un voltaggio massimo di 3,5 V, costruito con una rete di nanotubi senza addittivi, ha raggiunto una densità di energia di 15,6 Wh kg^-1 e una densità di potenza di 37 kW kg^-1^[34]. I nanotubi possono essere vincolati alle piastre di carica dei condensatori per aumentarne drasticamente la superficie e quindi la densità di energia.^[3]

L'uso di nanotubi all'interno di celle a combustibile come catalizzatore può potenzialmente ridurre l'utilizzo di platino del 60%. Dei nanotubi modificati possono addirittura arrivare ad eleminiare completamente dalle celle a combustibile il platino.^[3]

L'aggiunta di nanotubi in celle solari organiche può ridurre la perdita di energia e aumentare la resistenza alla foto-ossidazione. In un futuro a breve termine, celle fotovoltaiche commerciabili potranno incorporare elettrodi di nanotubi trasparenti.^[3]

La batteria di carta è una batteria costruita con un foglio di carta di cellulosa infuso con nanotubi^[35] che fungono da elettrodi e permettendo quindi la conducibilità elettrica del dispositivo. La batteria, che funziona sia come una normale agli ioni di litio che come un supercondensatore, può provvedere una lunga e costante potenza in uscita comparabile a quella di una batteria convenzionale oppure una veloce scarica ad alta potenza come quella di un condensatore. Differentemente da una batteria convenzionale che presenta delle componenti separate, la batteria di carta integra tutte le componenti in un'unica struttura.^[36]

Altoparlanti

Per la creazione di altoparlanti, sono stati utilizzati dei fogli di nanotubi tramite un procedimeno simile a quello nel quale il fulmine produce il tuono. Un utilizzo più commerciale dei nanotubi in questo ambito riguarda la sostituzione nei biglietti di auguri degli altoparlanti piezoelettrici con quelli a CNT.^[37]

Meccanica

Sono stati costruiti degli oscillatori che hanno raggiunto una velocità superiore ai 50 GHz.

Le proprietà elettriche e meccaniche dei nanotubi suggeriscono il loro utilizzo in alternativa ai tradizionali attuatori elettrici.

Ottica

La fluorescenza dei nanotubi può essere utile per osservare dei campioni di materiali semiconduttori basati sui nanotubi. In questo modo possono essere create delle mappe dei nanotubi per meglio osservare le caratteristiche del campione.^[38]

La fluorescenza dei nanotubi inoltre è sotto indagine in vista di un possibile utilizzo in ambito medico per tecniche di imaging.^[39]^[40]^[41]

La riflettività dei buckypaper, fogli di nanotubi prodotti con una tecnica speciale di deposizione dei vapori, è pari a 0,03. Questo potenzialmente pemetterebbe la costruzione di migliori rivelatori piroelettrici infrarossi.^[42]

Note

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[4] Proceedings of the 7th Aachen-Dresden International Textile Conference, November 28–29, 2013, Aachen, Germany.

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 ==Introduzione==
 ==Ricerca biologica==
-I ricercatori della Rice University e della State University di New York hanno dimostrato che l'aggiunta di modeste percentuali in peso di nanotubi di carbonio può condurre ad un significativo miglioramento delle proprietà meccaniche dei [[nanocomposti polimerici]] biodegradabili per applicazioni nell'ingegneria dei tessuti ossei. Inoltre la perdita di piccole percentuali di peso in grafene danno un significativo aumento nelle proprietà meccaniche di compressione e flessibilità dei nanocomposti.
+I ricercatori della Rice University e della State University di New York hanno dimostrato che l'aggiunta di modeste percentuali in peso di nanotubi di carbonio può condurre ad un significativo miglioramento delle proprietà meccaniche dei [[nanocomposti polimerici]] biodegradabili per applicazioni nell'ingegneria dei tessuti ossei<ref>{{cite journal | last1 = Lalwani | first1 = Gaurav | last2 = Henslee | first2 = Allan M. | last3 = Farshid | first3 = Behzad | last4 = Lin | first4 = Liangjun | last5 = Kasper | first5 = F. Kurtis | last6  = Qin | first6 = Yi-Xian | last7 = Mikos | first7 = Antonios G. | last8 = Sitharaman | first8 = Balaji | year = 2013 | title = Two-dimensional nanostructure-reinforced biodegradable polymeric nanocomposites for bone tissue engineering | url = | journal = Biomacromolecules | volume = 14 | issue = 3| pages = 900–909 | doi = 10.1021/bm301995s | pmid = 23405887 | pmc=3601907}}</ref><ref>{{cite journal|last=Lalwani|first=Gaurav|title=Tungsten disulfide nanotubes reinforced biodegradable polymers for bone tissue engineering|journal=Acta Biomaterialia|date=September 2013|volume=9|issue=9|pages=8365–8373|doi=10.1016/j.actbio.2013.05.018|pmid=23727293|pmc=3732565}}</ref>. Inoltre la perdita di piccole percentuali di peso in grafene danno un significativo aumento nelle proprietà meccaniche di compressione e flessibilità dei nanocomposti.
-I nanotubi mostrano una compatibilità dimensionale e chimica con biomolecole, quali il [[DNA]] e le proteine. Inoltre, essi permettono tecniche di fluorescenza e imaging foto-acustiche usate nella localizzazione del calore tramite radiazioni a infrarossi.
+I nanotubi mostrano una compatibilità dimensionale e chimica con biomolecole, quali il [[DNA]] e le proteine. Inoltre, essi permettono tecniche di fluorescenza e imaging foto-acustiche usate nella localizzazione del calore tramite radiazioni a infrarossi.<ref name=sci1302/>
-Biosensori a singolo nanotubo mostrano grandi cambiamenti nell'[[impedenza]] elettrica e nelle proprietà ottiche, tipicamente modulate dall'assorbimento della superficie dei nanotubi. I bassi limiti di rilevabilità e l'alta selettività richiedono una progettazione della superficie dei nanotubi e i loro effetti sul campo, capacità, grafici degli ,[[spettri di Raman]] e fotoluminescenza per la progettazione del sensore. I prodotti in via di sviluppo includono test stampati per il rilevamento di estrogeni e progesterone, [[microarrays]] per il DNA e il rilevamento delle proteine e sensori per il NO<sub>2</sub> e la [[troponina]] cardiaca. Sensori simili vengono utilizzati anche nell'industria alimentare e per applicazioni militari e ambientali.
+Biosensori a singolo nanotubo mostrano grandi cambiamenti nell'[[impedenza]] elettrica e nelle proprietà ottiche, tipicamente modulate dall'assorbimento della superficie dei nanotubi. I bassi limiti di rilevabilità e l'alta selettività richiedono una progettazione della superficie dei nanotubi e i loro effetti sul campo, capacità, grafici degli ,[[spettri di Raman]] e fotoluminescenza per la progettazione del sensore. I prodotti in via di sviluppo includono test stampati per il rilevamento di estrogeni e progesterone, [[microarrays]] per il DNA e il rilevamento delle proteine e sensori per il NO<sub>2</sub> e la [[troponina]] cardiaca. Sensori simili vengono utilizzati anche nell'industria alimentare e per applicazioni militari e ambientali.<ref name=sci1302/>
-I nanotubi possono anche entrare nelle cellule legandosi ai recettori esterni della membrana cellulare. Tutto ciò abilita la trasmissione di molecole che possono essere attaccate alle pareti dei nanotubi o incapsulate negli stessi. Per esempio, la doxorubicina, farmaco utilizzato nella cura del cancro, è stata caricata su un nanotubo con una percentuale in peso del 60% rispetto al precedente 8-10 % di carica su un [[liposoma]]. Il rilascio del carico può essere attivato da radiazioni infrarosso. Tuttavia è fondamentale limitare la ritenzione di nanotubi all'interno del corpo per evitare un accumulo indesiderato di prodotto.
+I nanotubi possono anche entrare nelle cellule legandosi ai recettori esterni della membrana cellulare. Tutto ciò abilita la trasmissione di molecole che possono essere attaccate alle pareti dei nanotubi o incapsulate negli stessi. Per esempio, la doxorubicina, farmaco utilizzato nella cura del cancro, è stata caricata su un nanotubo con una percentuale in peso del 60% rispetto al precedente 8-10 % di carica su un [[liposoma]]. Il rilascio del carico può essere attivato da radiazioni infrarosso. Tuttavia è fondamentale limitare la ritenzione di nanotubi all'interno del corpo per evitare un accumulo indesiderato di prodotto.<ref name=sci1302/>
-La tossicità dei nanotubi rimane comunque il principale ostacolo, anche se la loro biocompatibilità può essere migliorata. Il grado di infiammazione polmonare causata dell'inalazione di sensori SWNT di carbonio rimane insignificante rispetto all'[[asbestosi]] o altri materiali aerei. L'accettazione in ambito medico dei nanotubi richiede la comprensione della risposta immunitaria al carbonio e il corretto standard di esposizione ad esso per inalazione, ingestione, iniezione e contatto con la pelle. I nanotubi immobilizzati all'interno di un [[polimero]], non hanno mostrato un'elevata risposta infiammatoria durante i controlli. I nanotubi sono stati presi in considerazione anche come elettrodi a bassa impedenza nella ricerca neuronale. Inoltre ne è stato ipotizzato l'utilizzo come rivestimento per i cateteri per ridurre il rischio di [[trombosi]].
+La tossicità dei nanotubi rimane comunque il principale ostacolo, anche se la loro biocompatibilità può essere migliorata. Il grado di infiammazione polmonare causata dell'inalazione di sensori SWNT di carbonio rimane insignificante rispetto all'[[asbestosi]] o altri materiali aerei. L'accettazione in ambito medico dei nanotubi richiede la comprensione della risposta immunitaria al carbonio e il corretto standard di esposizione ad esso per inalazione, ingestione, iniezione e contatto con la pelle. I nanotubi immobilizzati all'interno di un [[polimero]], non hanno mostrato un'elevata risposta infiammatoria durante i controlli. I nanotubi sono stati presi in considerazione anche come elettrodi a bassa impedenza nella ricerca neuronale. Inoltre ne è stato ipotizzato l'utilizzo come rivestimento per i cateteri per ridurre il rischio di [[trombosi]].<ref name=sci1302/>
 L'utilizzo di nanotubi come sorgenti di raggi-x sono ancora in fase di studio. Basandosi sulle proprietà uniche di questi materiali, i ricercatori hanno sviluppato [[catodi]] a [[emissione di campo]] che permettono precisi controlli ai raggi-x e un posizionamento migliore per queste sorgenti. L'utilità come fonti di raggi-x è stata dimostrata per le applicazioni in imaging di diagnosi pre-cliniche per piccoli animali e sta venendo testata anche in ambito clinico.
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 ===Composti===
 ===Filati===
-I nanotubi, come filati o fogli laminati, ottenuti dalla deposizione chimica di vapori o tramite la filatura o attraverso metodi di disegno, possono competere con le fibre di carbonio per usi di fascia alta, specialmente in applicazioni sensibili al peso e che richiedono comunque funzionalità sia meccaniche che elettroniche. Filati di ricerca, costituiti da sottili nanotubi, hanno raggiunto una rigidezza di 357 GPa e una resistenza di 8,8 GPa per un tratto utile comparabile ad un tratto più lungo di un nanotubo non filato. Tratti di alcuni centimetri offrono una resistenza gravimetrica di 2 GPa, comparabile a quella del Kevlar.
+I nanotubi, come filati o fogli laminati, ottenuti dalla deposizione chimica di vapori o tramite la filatura o attraverso metodi di disegno, possono competere con le fibre di carbonio per usi di fascia alta, specialmente in applicazioni sensibili al peso e che richiedono comunque funzionalità sia meccaniche che elettroniche. Filati di ricerca, costituiti da sottili nanotubi, hanno raggiunto una rigidezza di 357 GPa e una resistenza di 8,8 GPa per un tratto utile comparabile ad un tratto più lungo di un nanotubo non filato. Tratti di alcuni centimetri offrono una resistenza gravimetrica di 2 GPa, comparabile a quella del [[Kevlar]].<ref name=sci1302/>
-Dato che la probabilità di rottura aumenta con il volume, i filati non potranno mai raggiungere la resistenza dei singoli nanotubi. Tuttavia la grande area di superficie offerta può mitigare questa carenza. I filati possono essere annodati senza alcuna perdita di resistenza. Gli usi ipotizzati riguardano la costruzione di cavi superconduttori, batterie, elettrodi di celle a combustibile e tessuti autopulenti.
+Dato che la probabilità di rottura aumenta con il volume, i filati non potranno mai raggiungere la resistenza dei singoli nanotubi. Tuttavia la grande area di superficie offerta può mitigare questa carenza. I filati possono essere annodati senza alcuna perdita di resistenza. Gli usi ipotizzati riguardano la costruzione di cavi superconduttori, batterie, elettrodi di celle a combustibile e tessuti autopulenti.<ref name=sci1302/>
-Se finora erano impraticabili le fibre allineate di SWNT adesso possono essere fatte tramite la coagulazione di nanotubi in sospensione. Questi prodotti sono necessari per la commercializzazione. I nanotubi di carbonio inoltre possono essere dissolti nell'acido fluorosulfonico e costruiti come fibre.
+Se finora erano impraticabili le fibre allineate di singoli nanotubi adesso possono essere fatte tramite la coagulazione di nanotubi in sospensione. Questi prodotti sono necessari per la commercializzazione. I nanotubi di carbonio inoltre possono essere dissolti nell'[[acido fluorosulfonico]] e costruiti come fibre.<ref>Proceedings of the 7th Aachen-Dresden International Textile Conference, November 28–29, 2013, Aachen, Germany.</ref>
-Alcuni filati composti da polimeri di nanotubi a doppio tubo sono stati costruiti dalla torsione di fasci orientati di nanotubi singoli sottilmente rivestiti con composti organici polimerici.
+Alcuni filati composti da polimeri di nanotubi a doppio tubo sono stati costruiti dalla torsione di fasci orientati di nanotubi singoli sottilmente rivestiti con composti organici polimerici.<ref>{{cite journal| doi=10.1002/adma.200400344|title=Toughness of Spider Silk at High and Low Temperatures|year=2005|journal=Advanced Materials|volume=17|pages=84–88| last1=Yang| first1=Y.| last2=Chen| first2=X.| last3=Shao| first3=Z.| last4=Zhou| first4=P.| last5=Porter| first5=D.| last6=Knight| first6=D. P.| last7=Vollrath| first7=F.}}<br/>
+{{cite journal| doi=10.1021/nn101404u|title=A Multiscale Study of High Performance Double-Walled Nanotube−Polymer Fibers|year=2010|journal=ACS Nano|volume=4|issue=11|pages=6463–6476|pmid=20977259| last1=Naraghi| first1=Mohammad| last2=Filleter| first2=Tobin| last3=Moravsky| first3=Alexander| last4=Locascio| first4=Mark| last5=Loutfy| first5=Raouf O.| last6=Espinosa| first6=Horacio D.}}</ref>
-L'università di Cambridge ha sviluppato queste fibre per la costruzione di giubbotti antiproiettile e ha concesso ad una società la realizzazione di tale materiale. In confronto, il Kevlar, materiale antiproiettile d'eccellenza, non resiste ai 27-33 J/g cui resistono invece queste fibre.
+L'università di Cambridge ha sviluppato queste fibre per la costruzione di giubbotti antiproiettile<ref>{{cite web|url=http://web.mit.edu/isn/ |title=MIT Institute For Soldier Nanotechnologies |publisher=Web.mit.edu |accessdate=2010-02-26}}</ref> e ha concesso ad una società la realizzazione di tale materiale<ref>{{cite news|last=Rincon |first=Paul |url=http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/7038686.stm |title=Science/Nature &#124; Super-strong body armour in sight |publisher=BBC News |date=2007-10-23 |accessdate=2010-02-26}}<br/>{{cite journal|first=T.|last=Yildirim|year=2000|title=Pressure-induced interlinking of carbon nanotubes|journal=Phys. Rev. B|volume=62|page=19|doi=10.1103/PhysRevB.62.12648|last2=Gülseren|first2=O.|last3=Kılıç|first3=Ç.|last4=Ciraci|first4=S.|issue=19|arxiv = cond-mat/0008476|bibcode = 2000PhRvB..6212648Y }}</ref>. In confronto, il Kevlar, materiale antiproiettile d'eccellenza, non resiste ai 27-33 J/g cui resistono invece queste fibre.
-Sono stati realizzate anche fibre muscolari sintetiche che offrono anche un elevato rapporto di estensione e contrazione in risposta ad un impulso elettrico.
+Sono stati realizzate anche fibre muscolari sintetiche che offrono anche un elevato rapporto di estensione e contrazione in risposta ad un impulso elettrico.<ref>{{cite journal |doi=10.1126/science.1168312 |title=Giant-Stroke, Superelastic Carbon Nanotube Aerogel Muscles |year=2009 |last1=Aliev |first1=A. E. |last2=Oh |first2=J. |last3=Kozlov |first3=M. E. |last4=Kuznetsov |first4=A. A. |last5=Fang |first5=S. |last6=Fonseca |first6=A. F. |last7=Ovalle |first7=R. |last8=Lima |first8=M. D. |last9=Haque |first9=M. H. |last10=Gartstein |first10=Y. N. |last11=Zhang |first11=M. |last12=Zakhidov |first12=A. A. |last13=Baughman |first13=R. H. |journal=Science |volume=323 |issue=5921 |pages=1575–8 |pmid=19299612 }}</ref>
-Nanotubi a singola parete stanno venendo sperimentati come un nuovo materiale per pannelli strutturali removibili per ponti.
+Nanotubi singoli stanno venendo sperimentati come un nuovo materiale per pannelli strutturali removibili per ponti.<ref>{{cite web|url=http://www.compositesmanufacturingblog.com/2009/10/composite-bridge-deck-to-test-nanotube-technology/ |title=Composite Bridge Deck to Test Nanotube Technology &#124; Composites Manufacturing Online |publisher=Compositesmanufacturingblog.com |date=2009-10-19 |accessdate=2013-12-18}}</ref>
-Nel 2015 alcuni ricercatori hanno incorporato dei nanotubi e del grafene in fibre di seta di ragno incrementando la loro resistenza e la loro durezza raggiungendo un nuovo record. Hanno spruzzato 15 ragni della famiglia delle Pholcidae con dell'acqua contenente fiocchi di nanotubi. La seta risultante aveva una resistenza alla frattura di 5,4 GPa, un modulo elastico di 47,8 GPa e un modulo di durezza di 2,1 GPa. Ha surclassato sia fibre sintetiche polimeriche ad alto rendimento (Kevlar) sia fibre annodate.
+Nel 2015 alcuni ricercatori hanno incorporato dei nanotubi e del grafene in fibre di seta di ragno incrementando la loro resistenza e la loro durezza raggiungendo un nuovo record. Hanno spruzzato 15 ragni della famiglia delle Pholcidae con dell'acqua contenente fiocchi di nanotubi. La seta risultante aveva una resistenza alla frattura di 5,4 GPa, un modulo elastico di 47,8 GPa e un modulo di durezza di 2,1 GPa. Ha surclassato sia fibre sintetiche polimeriche ad alto rendimento (Kevlar) sia fibre annodate.<ref>{{Cite news|url = http://www.technologyreview.com/view/537301/spiders-ingest-nanotubes-then-weave-silk-reinforced-with-carbon|title = Spiders Ingest Nanotubes, Then Weave Silk Reinforced with Carbon|date = May 6, 2015|work = Technology Review|access-date = May 2015|via = }}</ref>
 ===Molle di nanotubi===
 ===Leghe===
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 ===Transistors===
-Transistors a effetto di campo prodotti con nanotubi di carbonio (CNTFET) possono operare a temperatura ambiente e sono in grado di attuare una commutazione digitale mediante un singolo elettrone. Nel 2013 è stato dimostrato che un circuito logico a nanotubi era in gradi di produrre un lavoro utile. I maggiori ostacoli alla microelettronica basata su CNT includono l'assenza di una tecnologia per una produzione di massa, la densità del circuito, il posizionamento dei singoli contatti elettrici, la purezza del campione, il controllo sulla lunghezza, la chiralità e l'allineamento desiderato dei CNT, il gap termico e la resistenza al contatto.
+Transistors a effetto di campo prodotti con nanotubi di carbonio (CNTFET) possono operare a temperatura ambiente e sono in grado di attuare una commutazione digitale mediante un singolo elettrone<ref>{{Cite journal|last=Postma|first=Henk W. Ch.|year=2001|title=Carbon Nanotube Single-Electron Transistors at Room temperature|journal=Science|volume=293|doi=10.1126/science.1061797|pmid=11441175|last2=Teepen|first2=T|last3=Yao|first3=Z|last4=Grifoni|first4=M|last5=Dekker|first5=C|issue=5527|pages=76–9|bibcode = 2001Sci...293...76P }}</ref>. Nel 2013 è stato dimostrato che un circuito logico a nanotubi era in gradi di produrre un lavoro utile<ref>{{cite web|last=Bourzac|first=Katherine |url=http://www.technologyreview.com/news/511746/stanford-researchers-build-complex-circuits-made-of-carbon-nanotubes/ |title=Stanford University Researchers Make Complex Carbon Nanotube Circuits &#124; MIT Technology Review |publisher=Technologyreview.com |date=2013-02-27|accessdate=2013-12-14}}</ref>. I maggiori ostacoli alla microelettronica basata su CNT includono l'assenza di una tecnologia per una produzione di massa, la densità del circuito, il posizionamento dei singoli contatti elettrici, la purezza del campione<ref>{{cite web|last=Talbot |first=David |url=http://www.technologyreview.com/demo/510766/how-to-build-a-nanotube-computer/ |title=IBM Creates a New Way to Make Faster and Smaller Transistors &#124; MIT Technology Review |publisher=Technologyreview.com |date=2013-02-05 |accessdate=2013-12-14}}</ref>, il controllo sulla lunghezza, la chiralità e l'allineamento desiderato dei CNT, il gap termico e la resistenza al contatto.
 Una delle maggiori sfide era quella di regolare la conduttività. Un nanotubo infatti può comportarsi sia da conduttore che da semiconduttore a seconda delle caratteristiche della superficie.
+Un altro metodo per costruire dei transistor è utilizzando delle reti di nanotubi casuali. Facendo ciò si media sulle loro differenze elettriche e in questo modo si permette la creazione del dispositivo a livello del wafer.<ref>{{Cite journal|last=Gabriel| first=Jean-Christophe P.| title=Large Scale Production of Carbon Nanotube Transistors: A Generic Platforms for Chemical Sensors| journal=Mat. Res. Soc. Symp. Proc.|volume=762|year=2003|pages=Q.12.7.1|url=http://www.mrs.org/s_mrs/sec_subscribe.asp?CID=2606&DID=110422&action=detail}}<br />[http://www.nano.com Nanōmix – Breakthrough Detection Solutions with the Nanoelectronic Sensation Technology]. Nano.com. Retrieved on 2012–06–06.<br />{{cite patent|US|US20070140946|status=patent}}<br />{{Cite journal|last=Bradley|first=Keith|title=Flexible nanotube transistors| journal=Nano Letters|volume=3|year=2003|pages=1353–1355|doi=10.1021/nl0344864|last2=Gabriel|first2=Jean-Christophe P.|last3=Grüner|first3=George|issue=10|bibcode = 2003NanoL...3.1353B }}<br />{{cite journal|last=Armitage| first=Peter N. |title=Flexible nanostructure electronic devices|journal=United States Patent 20050184641 A1|url=http://www.freshpatents.com/Flexible-nanostructure-electronic-devices-dt20050825ptan20050184641.php}}</ref>
-Un altro metodo per costruire dei transistor è utilizzando delle reti di nanotubi casuali. Facendo ciò si media sulle loro differenze elettriche e in questo modo si permette la creazione del dispositivo a livello del wafer.
+I lunghi canali dei CNTFET mostrano caratteristiche di trasporto balistico e pertanto gli lettroni si muovono ad alte velocità. I dispositivi a nanotubi sono progettati per operare in un range di frequenza intorno a centinaia di gigahertz.<ref>{{Cite journal | doi = 10.1103/PhysRevLett.112.068103| title = Shapes of a Suspended Curly Hair| journal = Physical Review Letters| volume = 112| issue = 6| year = 2014| last1 = Miller | first1 = J.  T. | last2 = Lazarus | first2 = A.| last3 = Audoly | first3 = B.| last4 = Reis | first4 = P.  M. }}</ref><ref>{{Cite journal | doi = 10.1109/TNANO.2005.858594| title = High-frequency performance projections for ballistic carbon-nanotube transistors| journal = IEEE Transactions on Nanotechnology| volume = 5| pages = 14| year = 2006| last1 = Hasan | first1 = S.| last2 = Salahuddin | first2 = S.| last3 = Vaidyanathan | first3 = M.| last4 = Alam | first4 = M. A. }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Appenzeller | first1 = J. | last2 = Lin | first2 = Y. -M. | last3 = Knoch | first3 = J. | last4 = Chen | first4 = Z. | last5 = Avouris | first5 = P. | title = Comparing Carbon Nanotube Transistors—The Ideal Choice: A Novel Tunneling Device Design | doi = 10.1109/TED.2005.859654 | journal = IEEE Transactions on Electron Devices | volume = 52 | issue = 12 | pages = 2568 | year = 2005 | pmid =  | pmc = }}</ref><ref name="doi10.1063/1.1480877">{{Cite journal | doi = 10.1063/1.1480877| title = Vertical scaling of carbon nanotube field-effect transistors using top gate electrodes| journal = Applied Physics Letters| volume = 80| issue = 20| pages = 3817| year = 2002| last1 = Wind | first1 = S. J.| last2 = Appenzeller | first2 = J.| last3 = Martel | first3 = R.| last4 = Derycke | first4 = V.| last5 = Avouris | first5 = P. }}</ref><ref name="doi10.1063/1.1480877" /><ref>{{Cite journal | doi = 10.1126/science.1122797| pmid = 16556834| title = An Integrated Logic Circuit Assembled on a Single Carbon Nanotube| journal = Science| volume = 311| issue = 5768| pages = 1735| year = 2006| last1 = Chen | first1 = Z.| last2 = Appenzeller| first2 = J| last3 = Lin| first3 = Y. M.| last4 = Sippel-Oakley| first4 = J| last5 = Rinzler| first5 = A. G.| last6 = Tang| first6 = J| last7 = Wind| first7 = S. J.| last8 = Solomon| first8 = P. M.| last9 = Avouris| first9 = P
-I lunghi canali dei CNTFET mostrano caratteristiche di trasporto balistico e pertanto gli lettroni si muovono ad alte velocità. I dispositivi a nanotubi sono progettati per operare in un range di frequenza intorno a centinaia di gigahertz.
+}}</ref>
+I nanotubi possono essere inseriti in nanoparticelle di un metallo magnetico (ferro o cobalto) e ciò facilita la produzione di device elettronici (spintronic device). In particolare è stato dimostrato che in una struttura a nanotubo singolo è possibile il controllo della corrente tramite un transistor a effetto di campo utilizzando dei campi magnetici.<ref>{{Cite journal | doi = 10.1016/j.stam.2007.02.009| title = Synthesis-condition dependence of carbon nanotube growth by alcohol catalytic chemical vapor deposition method| journal = Science and Technology of Advanced Materials| volume = 8| issue = 4| pages = 292| year = 2007| last1 = Inami | first1 = N. | last2 = Ambri Mohamed | first2 = M. | last3 = Shikoh | first3 = E. | last4 = Fujiwara | first4 = A. }}</ref>
-I nanotubi possono essere inseriti in nanoparticelle di un metallo magnetico (ferro o cobalto) e ciò facilita la produzione di device elettronici (spintronic device). In particolare è stato dimostrato che in una struttura a nanotubo singolo è possibile il controllo della corrente tramite un transistor a effetto di campo utilizzando dei campi magnetici.
 ===Storia===
-Nel 2001 i ricercatori della IBM hanno dimostrato come dei nanotubi metallici possono essere distrutti lasciando però dei nanotubi semiconduttori da utilizzare come componenti elettroniche. Utilizzando la "costruzione distruttiva", essi hanno distrutto dei nanotubi difettosi sul wafer. Tale processo, tuttavia, lascia solo il controllo sulle proprietà elettriche in una scala statistica. Nel 2003 transistor balistici a temperatura ambiente aventi contatti con metalli ohmici e una elevata costante dielettrica hanno mostrato una corrente 20-30 maggiore rispetto ai MOSFET in silicio. Il palladio è un metallo che ha mostrato una barriera di Schottky libera ai nanotubi semiconduttori aventi un diametro maggiore agli 1,7 nm.
+Nel 2001 i ricercatori della IBM hanno dimostrato come dei nanotubi metallici possono essere distrutti lasciando però dei nanotubi semiconduttori da utilizzare come componenti elettroniche. Utilizzando la "costruzione distruttiva", essi hanno distrutto dei nanotubi difettosi sul wafer<ref>{{Cite journal|first=Philip G.|last=Collins|title=Engineering Carbon Nanotubes and Nanotube Circuits Using Electrical Breakdown|journal=Science|volume=292|year=2001|pages=706–709|doi=10.1126/science.1058782|pmid=11326094|last2=Arnold|first2=MS|last3=Avouris|first3=P|issue=5517|bibcode = 2001Sci...292..706C }}</ref>. Tale processo, tuttavia, lascia solo il controllo sulle proprietà elettriche in una scala statistica. Nel 2003 transistor balistici a temperatura ambiente aventi contatti con metalli ohmici e una elevata costante dielettrica hanno mostrato una corrente 20-30 maggiore rispetto ai MOSFET in silicio. Il palladio è un metallo che ha mostrato una barriera di Schottky libera ai nanotubi semiconduttori aventi un diametro maggiore agli 1,7 nm<ref>{{Cite journal|first=Ali |last=Javey|title=Ballistic Carbon Nanotube Transistors |journal=Nature |volume=424|year=2003|pages=654–657|doi=10.1038/nature01797|last2=Guo|first2=J|last3=Wang|first3=Q|last4=Lundstrom|first4=M|last5=Dai|first5=H|author5-link=Hongjie Dai|pmid=12904787|issue=6949|bibcode = 2003Natur.424..654J }}<br/>{{Cite journal|title=Self-aligned ballistic molecular transistors and electrically parallel nanotube arrays|journal=Nano Letters|volume=4|year=2004|pages=1319–1322|doi=10.1021/nl049222b|arxiv = cond-mat/0406494 |issue=7| last1=Javey| first1=Ali| last2=Guo| first2=Jing| last3=Farmer| first3=Damon B.|last4=Wang| first4=Qian| last5=Yenilmez| first5=Erhan| last6=Gordon| first6=Roy G.|last7=Lundstrom|first7=Mark| last8=Dai| first8=Hongjie|bibcode = 2004NanoL...4.1319J }}</ref>.
+Il primo circuito di memoria avente dei nanotubi integrati è stato creato nel 2004<ref>{{Cite journal| title=Monolithic Integration of Carbon Nanotube Devices with Silicon MOS Technology|journal=Nano Letters|volume=4|year=2004|pages=123–127|doi=10.1021/nl0349707| last1=Tseng| first1=Yu-Chih|last2=Xuan| first2=Peiqi| last3=Javey| first3=Ali| last4=Malloy| first4=Ryan| last5=Wang|first5=Qian|last6=Bokor| first6=Jeffrey| last7=Dai| first7=Hongjie|bibcode = 2004NanoL...4..123T }}</ref>
-Il primo circuito di memoria avente dei anotubi integrati è stato creato nel 2004.
+.
-Nel 2014 reti di nanotubi di carbonio semiconduttori purificati sono stati utilizzati come materiale attivo nei transistor a film sottile di tipo P. Essi sono stati creati utilizzando una stampante 3D tramite due metodi principali: a getto d'inchiostro e tramite la rotocalcografia su un substrato flessibile che includeva poliammide e polietilene (PET) e anche su materiale trasparente, come il vetro ad esempio.
+Nel 2014 reti di nanotubi di carbonio semiconduttori purificati sono stati utilizzati come materiale attivo nei transistor a film sottile di tipo P. Essi sono stati creati utilizzando una stampante 3D tramite due metodi principali: a getto d'inchiostro e tramite la rotocalcografia su un substrato flessibile che includeva poliammide<ref>{{Cite journal | doi = 10.1021/nl2043375| pmid = 22313389| title = Extremely Bendable, High-Performance Integrated Circuits Using Semiconducting Carbon Nanotube Networks for Digital, Analog, and Radio-Frequency Applications| journal = Nano Letters| volume = 12| issue = 3| pages = 1527–33| year = 2012| last1 = Wang | first1 = C. | last2 = Chien | first2 = J. C. | last3 = Takei | first3 = K. | last4 = Takahashi | first4 = T. | last5 = Nah | first5 = J. | last6 = Niknejad | first6 = A. M. | last7 = Javey | first7 = A. }}</ref> e polietilene (PET)<ref>{{Cite journal | doi = 10.1021/nl401934a| pmid = 23899052| title = Fully Printed, High Performance Carbon Nanotube Thin-Film Transistors on Flexible Substrates| journal = Nano Letters| volume = 13| issue = 8| pages = 3864–9| year = 2013| last1 = Lau | first1 = P. H. | last2 = Takei | first2 = K. | last3 = Wang | first3 = C. | last4 = Ju | first4 = Y. | last5 = Kim | first5 = J. | last6 = Yu | first6 = Z. | last7 = Takahashi | first7 = T. | last8 = Cho | first8 = G. | last9 = Javey | first9 = A.
+}}</ref> e anche su materiale trasparente, come il vetro ad esempio<ref>{{Cite journal | doi = 10.1063/1.4824475| title = All-printed and transparent single walled carbon nanotube thin film transistor devices| journal = Applied Physics Letters| volume = 103| issue = 14| pages = 143303| year = 2013| last1 = Sajed | first1 = F. | last2 = Rutherglen | first2 = C. }}]</ref>.
 ==Componenti elettroniche==
 ===Connessioni===
-I nanotubi di carbonio metallici hanno suscitato un grande interesse nell'ambito della ricerca per la loro applicabilità come very-large-scale-integration (VLSI). Grazie alla loro alta stabilità termica, alla elevata conduttività termica e alla grande capacità di trasportare corrente se ne è ipotizzato l'utilizzo in circuiti integrati formati da diversi transistor in un unico chip. Un solo nanotubo può trasposrtare una densità di corrente in eccesso pari a 1000 MA/cm<sup>2</sup> senza subire danni nemmeno ad una temperatura elevata di 250 °C. Inoltre il nanotubo ha dimostrato di saper eliminare efficacemente il fenomeno dell'elettromigrazione che invece riguarda spiacevolmente le connessioni in rame. Alcuni recenti studi hanno dimostrato come i nanotubi di carbonio offrano alcuni vantaggi rispetto al rame.
+I nanotubi di carbonio metallici hanno suscitato un grande interesse nell'ambito della ricerca per la loro applicabilità come very-large-scale-integration (VLSI). Grazie alla loro alta stabilità termica, alla elevata conduttività termica e alla grande capacità di trasportare corrente se ne è ipotizzato l'utilizzo in circuiti integrati formati da diversi transistor in un unico chip<ref>{{Cite journal | doi = 10.1016/S0167-9317(02)00814-6| title = Carbon nanotubes in interconnect applications| journal = Microelectronic Engineering| volume = 64| pages = 399| year = 2002| last1 = Kreupl | first1 = F. | last2 = Graham | first2 = A. P. | last3 = Duesberg | first3 = G. S. | last4 = Steinhögl | first4 = W. | last5 = Liebau | first5 = M. | last6 = Unger | first6 = E. | last7 = Hönlein | first7 = W. }}</ref><ref>{{Cite journal | doi = 10.1063/1.1566791| title = Bottom-up approach for carbon nanotube interconnects| journal = Applied Physics Letters| volume = 82| issue = 15| pages = 2491| year = 2003| last1 = Li | first1 = J. | last2 = Ye | first2 = Q. | last3 = Cassell | first3 = A. | last4 = Ng | first4 = H. T. | last5 = Stevens | first5 = R. | last6 = Han | first6 = J. | last7 = Meyyappan | first7 = M.}}</ref><ref>{{Cite book | doi = 10.1109/ICCAD.2005.1560098| chapter = Performance analysis of carbon nanotube interconnects for VLSI applications| title = ICCAD-2005. IEEE/ACM International Conference on Computer-Aided Design, 2005| pages = 383| year = 2005| last1 = Srivastava | first1 = N.| last2 = Banerjee | first2 = K.| isbn = 0-7803-9254-X}}</ref><ref>{{Cite book | doi = 10.1109/IEDM.2005.1609320| chapter = Carbon nanotube interconnects: Implications for performance, power dissipation and thermal management| title = IEEE International ''Electron'' Devices Meeting, 2005. IEDM Technical Digest| pages = 249| year = 2005| last1 = Srivastava | first1 = N.| last2 = Joshi | first2 = R. V. | last3 = Banerjee | first3 = K.| isbn = 0-7803-9268-X}}</ref><ref>{{Cite book | doi = 10.1109/DAC.2006.229330| chapter = Are carbon nanotubes the future of VLSI interconnections?| title = 2006 43rd ACM/IEEE Design Automation Conference| pages = 809| year = 2006| last1 = Banerjee | first1 = K.| last2 = Srivastava | first2 = N.| isbn = 1-59593-381-6}}</ref><ref>{{Cite book | doi = 10.1109/NANONET.2006.346235| chapter = Can Carbon Nanotubes Extend the Lifetime of On-Chip Electrical Interconnections?| title = 2006 1st International Conference on Nano-Networks and Workshops| pages = 1| year = 2006| last1 = Banerjee | first1 = K. | last2 = Im | first2 = S. | last3 = Srivastava | first3 = N. | isbn = 1-4244-0390-1}}</ref>. Un solo nanotubo può trasposrtare una densità di corrente in eccesso pari a 1000 MA/cm<sup>2</sup> senza subire danni nemmeno ad una temperatura elevata di 250 °C. Inoltre il nanotubo ha dimostrato di saper eliminare efficacemente il fenomeno dell'elettromigrazione che invece riguarda spiacevolmente le connessioni in rame. Alcuni recenti studi hanno dimostrato come i nanotubi di carbonio offrano alcuni vantaggi rispetto al rame<ref>{{Cite book | doi = 10.1145/1231996.1232014| chapter = Carbon nanotube interconnects| title = Proceedings of the 2007 international symposium on Physical design  - ISPD '07| pages = 77| year = 2007| last1 = Naeemi | first1 = A. | last2 = Meindl | first2 = J. D. | isbn = 9781595936134}}</ref>.
 Interconnessioni ibride che utilizzano sia nanotubi sia rame hanno mostrato una resa migliore in termini di affidabilità e gestione termica.
 ==Deposito di energia==
-Nanotubi multipli sono usati in batterie a ioni di litio. In queste batterie, piccole quantità di questi nanotubi in polvere vengono miscelate con materiale attivo e legante polimerico. Questi nanotubi rappresentano l'1% in peso del catodo di LiCoO<sub>2</sub> e dell'anodo di grafite. I nanotubi incrementano così la connettività elettrica e l'integrità meccanica e in questo modo aumentano la capacità e il ciclo di vita della batteria.
+Nanotubi multipli sono usati in batterie a ioni di litio. In queste batterie, piccole quantità di questi nanotubi in polvere vengono miscelate con materiale attivo e legante polimerico. Questi nanotubi rappresentano l'1% in peso del catodo di LiCoO<sub>2</sub> e dell'anodo di grafite. I nanotubi incrementano così la connettività elettrica e l'integrità meccanica e in questo modo aumentano la capacità e il ciclo di vita della batteria. <ref name=sci1302/>
-Un supercondensatore con una capacità di 40 F e un voltaggio massimo di 3,5 V, costruito con una rete di nanotubi senza addittivi, ha raggiunto una densità di energia di 15,6 Wh kg<sup>-1</sup> e una densità di potenza di 37 kW kg<sup>-1</sup>. I nanotubi possono essere vincolati alle piastre di carica dei condensatori per aumentarne drasticamente la superficie e quindi la densità di energia.
+Un supercondensatore con una capacità di 40 F e un voltaggio massimo di 3,5 V, costruito con una rete di nanotubi senza addittivi, ha raggiunto una densità di energia di 15,6 Wh kg<sup>-1</sup> e una densità di potenza di 37 kW kg<sup>-1</sup><ref>{{cite web|author=Energy Exploration Energy Efficiency Energy Management |url=http://www.fastcapsystems.com/technology |title=Five World Records. One Cool Technology. |publisher=FastCap Systems |accessdate=2013-12-18}}</ref>. I nanotubi possono essere vincolati alle piastre di carica dei condensatori per aumentarne drasticamente la superficie e quindi la densità di energia.<ref name=sci1302/>
-L'uso di nanotubi all'interno di celle a combustibile come catalizzatore può potenzialmente ridurre l'utilizzo di platino del 60%. Dei nanotubi modificati possono addirittura arrivare ad eleminiare completamente dalle celle a combustibile il platino.
+L'uso di nanotubi all'interno di celle a combustibile come catalizzatore può potenzialmente ridurre l'utilizzo di platino del 60%. Dei nanotubi modificati possono addirittura arrivare ad eleminiare completamente dalle celle a combustibile il platino.<ref name=sci1302/>
-L'aggiunta di nanotubi in celle solari organiche può ridurre la perdita di energia e aumentare la resistenza alla foto-ossidazione. In un futuro a breve termine, celle fotovoltaiche commerciabili potranno incorporare elettrodi di nanotubi trasparenti.
+L'aggiunta di nanotubi in celle solari organiche può ridurre la perdita di energia e aumentare la resistenza alla foto-ossidazione. In un futuro a breve termine, celle fotovoltaiche commerciabili potranno incorporare elettrodi di nanotubi trasparenti.<ref name=sci1302/>
+La batteria di carta è una batteria costruita con un foglio di carta di cellulosa infuso con nanotubi<ref>{{cite news|url=http://www.eurekalert.org/pub_releases/2007-08/rpi-bbs080907.php|title=Beyond Batteries: Storing Power in a Sheet of Paper|publisher=Eurekalert.org|date =August 13, 2007|accessdate=2008-09-15}}</ref> che fungono da elettrodi e permettendo quindi la conducibilità elettrica del dispositivo. La batteria, che funziona sia come una normale agli ioni di litio che come un supercondensatore, può provvedere una lunga e costante potenza in uscita comparabile a quella di una batteria convenzionale oppure una veloce scarica ad alta potenza come quella di un condensatore. Differentemente da una batteria convenzionale che presenta delle componenti separate, la batteria di carta integra tutte le componenti in un'unica struttura.<ref>{{cite web|url=http://www.extremetech.com/extreme/168288-folded-paper-lithium-ion-battery-increases-energy-density-by-14-times |title=Folded paper lithium-ion battery increases energy density by 14 times |publisher=ExtremeTech |date=2013-10-09 |accessdate=2013-12-18}}</ref>
-La batteria di carta è una batteria costruita con un foglio di carta di cellulosa infuso con nanotubi che fungono da elettrodi e permettendo quindi la conducibilità elettrica del dispositivo. La batteria, che funziona sia come una normale agli ioni di litio che come un supercondensatore, può provvedere una lunga e costante potenza in uscita comparabile a quella di una batteria convenzionale oppure una veloce scarica ad alta potenza come quella di un condensatore. Differentemente da una batteria convenzionale che presenta delle componenti separate, la batteria di carta integra tutte le componenti in un'unica struttura.
 ==Altoparlanti==
-Per la creazione di altoparlanti, sono stati utilizzati dei fogli di nanotubi tramite un procedimeno simile a quello nel quale il fulmine produce il tuono. Un utilizzo più commerciale dei nanotubi in questo ambito riguarda la sostituzione nei biglietti di auguri degli altoparlanti piezoelettrici con quelli a CNT.
+Per la creazione di altoparlanti, sono stati utilizzati dei fogli di nanotubi tramite un procedimeno simile a quello nel quale il fulmine produce il tuono. Un utilizzo più commerciale dei nanotubi in questo ambito riguarda la sostituzione nei biglietti di auguri degli altoparlanti piezoelettrici con quelli a CNT.<ref>{{Cite journal | last1 = Choi | first1 = C. | doi = 10.1038/news.2008.1201 | title = Nanotubes turn on the tunes | journal = Nature | year = 2008 | pmid =  | pmc = }}</ref>
 ==Meccanica==
 Sono stati costruiti degli oscillatori che hanno raggiunto una velocità superiore ai 50 GHz.
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 Le proprietà elettriche e meccaniche dei nanotubi suggeriscono il loro utilizzo in alternativa ai tradizionali attuatori elettrici.
 ==Ottica==
-La fluorescenza dei nanotubi può essere utile per osservare dei campioni di materiali semiconduttori basati sui nanotubi. In questo modo possono essere create delle mappe dei nanotubi per meglio osservare le caratteristiche del campione.
+La fluorescenza dei nanotubi può essere utile per osservare dei campioni di materiali semiconduttori basati sui nanotubi. In questo modo possono essere create delle mappe dei nanotubi per meglio osservare le caratteristiche del campione.<ref name="bachilo">
+{{cite journal
+ |author=R. B. Weisman and S. M. Bachilo
+ |title=Dependence of Optical Transition Energies on Structure for Single-Walled Carbon Nanotubes in Aqueous Suspension: An Empirical Kataura Plot
+ |journal=[[Nano Letters]]
+ |volume=3 |issue=9 |pages=1235–1238
+ |year=2003
+ |doi=10.1021/nl034428i
+|bibcode = 2003NanoL...3.1235W }}</ref>
-La fluorescenza dei nanotubi inoltre è sotto indagine in vista di un possibile utilizzo in ambito medico per tecniche di imaging.
+La fluorescenza dei nanotubi inoltre è sotto indagine in vista di un possibile utilizzo in ambito medico per tecniche di imaging.<ref name="cherukuri">
+{{cite journal |author=Paul Cherukuri, Sergei M. Bachilo, Silvio H. Litovsky, and R. Bruce Weisman |title=Near-Infrared Fluorescence Microscopy of Single-Walled Carbon Nanotubes in Phagocytic Cells|journal=[[Journal of the American Chemical Society]]|volume=126 |pages=15638–15639|year=2004|doi=10.1021/ja0466311}}</ref><ref name="welsher">{{cite journal |author=Kevin Welsher, Sarah P. Sherlock, and Hongjie Dai |title=Deep-tissue anatomical imaging of mice using carbon nanotube fluorophores in the second near-infrared window |journal=[[Proceedings of the National Academy of Sciences]] |volume=108 |issue=22 |pages=8943–8948 |year=2011 |doi=10.1073/pnas.1014501108|arxiv = 1105.3536 |bibcode = 2011PNAS..108.8943W }}</ref><ref name="barone">{{cite journal |author=Paul W. Barone, Seunghyun Baik, Daniel A. Heller, and Michael S. Strano|title= Near-infrared optical sensors based on single-walled carbon nanotubes |journal=[[Nature Materials]] |volume=4 |pages=86–92 |year=2005 |doi=10.1038/nmat1276 |bibcode = 2005NatMa...4...86B }}</ref>
-La riflettività dei buckypaper, fogli di nanotubi prodotti con una tecnica speciale di deposizione dei vapori, è pari a 0,03. Questo potenzialmente pemetterebbe la costruzione di migliori rivelatori piroelettrici infrarossi.
+La riflettività dei buckypaper, fogli di nanotubi prodotti con una tecnica speciale di deposizione dei vapori, è pari a 0,03. Questo potenzialmente pemetterebbe la costruzione di migliori rivelatori piroelettrici infrarossi.<ref>
+[http://www.aist.go.jp/pr/nanotech2009/pdf/a5_e.pdf AIST nanotech 2009]<br/>{{
+cite journal| author=K. Mizuno| title=A black body absorber from vertically aligned single-walled carbon nanotubes| journal=[[Proceedings of the National Academy of Sciences]]| volume=106 |pages=6044–6077| year=2009| doi=10.1073/pnas.0900155106| pmid=19339498| pmc=2669394| bibcode=2009PNAS..106.6044M| issue=15| first2=J.| last3=Kishida| first3=H.| last4=Hayamizu| first4=Y.| last5=Yasuda| first5=S.| last6=Futaba| first6=D. N.| last7=Yumura| first7=M.| last8=Hata| first8=K.| last2=Ishii| displayauthors=1}}</ref>
 == Note ==

Potenziali applicazioni dei nanotubi di carbonio: differenze tra le versioni