منذ اكتشاف أنابيب الكربون عام 1991م بمدينة تسكوبا باليابان بواسطة العالم سوميو لوجيما (Sumio Lijima)، والأبحاث لم تتوقف؛ لمعرفة أسرار هذه الأنابيب، حيث إنها تتميز بصلابتها، وخواصها الكهربية غير العادية ومازالت الأبحاث تتوالى لمعرفة المزيد عن الخواص الميكانيكية لتلك الأنابيب. وتعد أنابيب الكربون المتناهية في الصغر من أهم المواد النانوية. ومع اكتشاف الأنابيب الكربونية النانومترية شدت الإمكانات الكبيرة التي تقدمها هذه الأنابيب انتباه العلماء العاملين في مجال أبحاث تقنية النانو لخفة وزنها، ومرونتها وقوتها، وصلابتها في الوقت نفسه.

كما تعد أنابيب الكربون النانوية شكلاً من أشكال الكربون، فالأنابيب أحادية الجدار (SWCNTS) بمنزلة صفيحة من الكربون مستوية يبلغ سمكها ذرة واحدة ملتفة؛ لتشكل أسطوانة قطرها بمقدار قياس نانومتري، ولها نسبة طول إلى قطر يتراوح ما بين 100 إلى 10000. ولهذه الأسطوانات خواص فريدة لا تتوافر في الأشكال الأخرى من الكربون، أو المواد الأخرى؛ مما جعلها تتربع على قمة التطبيقات المستقبلية المهمة لتقنية النانو في مجالات الإلكترونيات والبصريات وعلوم المواد. ومن هذه الخواص خاصية الصلابة الهائلة التي تفوق صلابة الحديد بحوالي 30 إلى 100 مرة، على الرغم من أن كثافة الكربون أقل من كثافة الحديد بست مرات. ولهذه الأنابيب أيضًا خواص كهربائية مميزة، إضافة إلى كونها موصلاً جيدًا للحرارة، بحيث يفوق معدن النحاس ذي التوصيل الحراري العالي. ونظرا لأهمية أنابيب الكربون النانوية، وما ينتظرها من مستقبل واعد في كثير من التطبيقات المهمة، خصص هذا الفصل؛ لمعرفة ماهية هذه الأنابيب، وكيفية تصنيعها، وخواصها، وإلقاء الضوء على بعض تطبيقاتها الحالية والمستقبلية. وبما أن المكون الوحيد لأنابيب الكربون هو عنصر الكربون، فسنعرض في البند التالي تاريخ هذا العنصر، وبعض خواصه وصوره المختلفة.