ลักษณะและโครงสร้าง

CNTs เป็นหนึ่งในวัสดุจำพวกคาร์บอน (C) เช่นเดียวกับกราไฟท์ เพชร และ C 60 หรือ fullerene ( ที่มีรูปร่างทรงกลมแบบลูกฟุตบอล) กราไฟท์มีหลายรูปแบบ มีโครงสร้างที่ประกอบด้วยหน่วยของคาร์บอนที่เชื่อมต่อกันเป็นรูปหกเหลี่ยมและเรียงกันเป็นแผ่นในระนาบเดียวกันเรียกว่าแผ่นกราฟีน(graphene) และเชื่อมต่อระหว่างระนาบเป็นชั้น ๆ ดังรูป

โครงสร้างกราไฟท์

โครงสร้างเพชร

โครงสร้าง Fullerence: C 60

ลักษณะโครงสร้าง CNTs กล่าวอย่างง่ายๆคือแผ่นกราฟีนม้วนปิดเป็นท่อทรงกระบอก การม้วนกราฟีนนี้ทำได้ 3 แบบ คือ ตามแนวแกนสมมาตร ถ้าเป็นแกนแนวตั้งจะเห็นโครงสร้างท่อแบบ armchair และแกนแนวนอนจะได้ท่อแบบ zigzag และถ้าม้วนต่างจากนี้จะได้ท่อแบบ chiral

ท่อขนาดนาโนของกราไฟท์นี้สามารถเป็นได้ทั้งแบบท่อปลายเปิดหรือปลายปิด(cap) ถ้าเป็นแบบปลายปิดจะครอบด้วยครึ่งทรงกลมของ C 60 ขนาดของท่อสำหรับ SWNT มีตั้งแต่ 0.7 ถึง 2 nm ส่วน MWNT มีขนาดระหว่าง 10 ถึง 300 nm โดยมีช่องว่างระหว่างชั้นของแต่ละท่อมีขนาดอยู่ในระหว่าง 0.34 ถึง 0.36 nm สามารถทำให้ยาวได้ถึง 20 cm และมีรายงานว่าสามารถทำให้ยาวได้ถึง 100 เมตร