Hollur kolefnis nanotubes, sem ný tegund kolefnis nanóefnis, hafa vakið mikla athygli á sviði efnafræðinnar undanfarin ár vegna einstaka uppbyggingar þeirra og framúrskarandi yfirgripsmikla eiginleika, sem gerir þá að einum af rannsóknarnámi fyrir vísindamenn.
Frá burðarvirkni sjónarhorni myndast holu kolefnis nanotubes með því að rúlla stökum eða mörgum grafenlögum í holan pípulaga uppbyggingu í tilteknu helical horn. Slöngþvermál þeirra eru venjulega frá nokkrum nanómetrum til nokkurra tugi nanómetra, meðan lengdir þeirra geta náð míkrómetra stigi. Þessi einstaka holur pípulaga uppbygging færir marga kosti sem önnur efni geta ekki samsvarað og leggur grunninn að forritum sínum á mörgum sviðum.
Hvað varðar frammistöðu sýna hol kolefnis nanotubur framúrskarandi einkenni. Hvað varðar vélrænni eiginleika hafa þeir mjög mikinn togstyrk, sem er langt umfram hefðbundin málmefni og búa einnig yfir góðum sveigjanleika, sem geta staðist ákveðnar stig beygju og aflögunar og hafa mjög léttar, sem gerir þau mjög dýrmæt á sviðum þar sem efnisþyngd og styrkleiki hefur strangar kröfur. Hvað varðar rafmagns eiginleika hafa þeir framúrskarandi leiðni, sambærileg við suma málma, og eru framúrskarandi efni til að framleiða rafeindatæki. Varma leiðni þeirra er einnig framúrskarandi, fær um að framkvæma hita á skilvirkan hátt. Að auki, vegna einstaka holu uppbyggingar, hefur það stórt sérstakt yfirborð og mikla porosity, sem gerir það frábært í aðsog og sendingu efna.
Notkunarsvið holra kolefnis nanotubes eru mjög umfangsmikil. Á sviði orkugeymslu eru þau mikið notuð sem rafskaut efni í litíum - jón rafhlöður og supercapacitors. Í litíum - jón rafhlöður getur það veitt slétta farveg fyrir flæði litíumjóna og þar með bætt hleðslu og losun skilvirkni og stöðugleika rafhlöðunnar; Í supercapacitors getur stóra sértæka yfirborð þess aukið hleðslugeymslugetu og bætt aflþéttleika supercapacitor. Í hvata sviði eru hol kolefnis nanotubes kjörinn hvata burðarefni, sem getur bætt dreifingu hvata, aukið stöðugleika hvata og þar með bætt skilvirkni hvataviðbragða, sem gegnir mikilvægu hlutverki í iðnaðarframleiðslu eins og efnafræðilegri myndun. Í lífeðlisfræðilegu sviði er hægt að nota holbyggingu þess til að hlaða lyfjasameindir, ná markvissri lyfjagjöf og draga úr aukaverkunum lyfja á venjulegan vef. Á sama tíma gerir það að góðri lífsamrýmanleika og stöðugleika þess einnig að það sýni mikla möguleika á lífrænu lífríki, lífnemum og öðrum svæðum.
Sem stendur eru aðferðirnar til að útbúa hol kolefnis nanotubes aðallega efnafræðilega gufuútfellingu og ARC losunaraðferðir. Efna gufuútfellingaraðferðin er tiltölulega algeng aðferð, þar sem kolefnisuppsprettur eru brotnar niður og ræktaðar á yfirborð hvata, sem geta vel stjórnað stærð og uppbyggingu kolefnis nanotubes og er hentugur fyrir stóran - kvarða framleiðslu. Enn þarf að bæta ARC losunaraðferðina tiltölulega einfaldan búnað, en enn þarf að bæta hreinleika og einsleitni afurða sem framleiddar eru með þessari aðferð. Nú á dögum eru vísindamenn stöðugt að hámarka gerðir og skammta hvata og bæta viðbragðsskilyrði til að leitast við hærri vörugæði og lægri framleiðslukostnað við holt kolefnis nanotubes.
Með örri þróun tengdra atvinnugreina eins og nýrrar orku og lífeðlisfræðilegs eykst eftirspurnin eftir holum kolefnis nanotubum og markaðsstærð þeirra stækkar stöðugt. Þrátt fyrir að þróun holra kolefnis nanotubes stendur frammi fyrir nokkrum áskorunum, svo sem miklum kostnaði fyrir stóra - mælikvarða og minna þroskaða notkunartækni, með stöðugum byltingum og nýjungum í tækni, er talið að notkunarhorfur á holum kolefnis nanotubes verði breiðari og færir nýja orku í þróun ýmissa sviða.