单壁碳纳米管（SWCNT）是一类特殊的碳材料，被称为一维材料。它们由石墨烯片组成，卷起来形成具有一个原子厚的壁的空心管。由于其化学结构和尺寸限制，这种材料表现出卓越的机械、电气、热和光学性能。因此，碳纳米管在独立研究和复合材料中的应用中引起了人们的极大兴趣。

      然而，在大多数材料中，实际观察到的材料特性——强度、电导率等。由于其结构缺陷而严重退化。例如，高强度钢的断裂强度通常仅为其理论断裂强度的1%左右。然而，由于其分子结构的完美性，单壁碳纳米管的值非常接近其理论极限。这是单壁碳纳米管独特历史的一部分。

生物医学应用

      单壁碳纳米管的应用仅在生物医学行业。在生物和生物医学环境中使用碳纳米管之前，必须克服三个障碍：单壁碳纳米管的功能化、药理学和毒性。碳纳米管的主要缺点之一是在水性介质中缺乏溶解度，为了克服这个问题，科学家们一直在对单壁碳纳米管的表面进行改性，即，用不同的亲水性和化学分子进行功能化，提高单壁碳纳米管的水溶性和生物相容性。

SWCNT领域问题应用

      单壁碳纳米管是所有材料中知名的场发射体。这是可以理解的，因为它的高导电性和其尖端令人难以置信的清晰度（因为尖端的曲率半径越小，则越集中）电场将导致更高的场发射；这就是为什么那些用于射线很锋利）。尖端的锋利度还意味着它们会发出特别低的电压，这对于构建利用此功能的低功率灯具来说是一个重要的事实。SWCNT可以具有令人惊讶的高电流密度，可能高达10A/cm。

      此外，电流极其稳定。这种行为的直接应用是在平场发射屏幕中，引起了人们极大的兴趣。在基于SWCNT的屏幕上，与传统阴极射线管屏幕中的单个电子枪不同，每个单独的像素都有一个单独的（或什至多个）电子枪我在屏幕上。其高电流密度、低激活和工作电压以及持久、稳定的性能使场发射单壁碳纳米管在此应用中非常有吸引力的。利用单壁碳纳米管场发射特性的其他应用包括一般类型的低压冷阴极光源、避雷针和电子显微镜源。

单壁碳纳米管储能

      单壁碳纳米管在用作电池和电容器电极的材料中具有所需的内在特性，这两种技术的重要性日益增加。单壁碳纳米管具有极高的表面积、良好的导电性，而且最重要的是，它们的线性几何形状使其表面很容易接触到电子是的。研究表明，单壁碳纳米管在用于锂离子电池的所有碳材料中具有最大的可逆容量。此外，SWCNT是用于超级电容器电极的优异材料，目前已针对此应用进行销售。

SWCNT的导电粘合剂和连接器应用

      与用于电磁屏蔽、ESD材料等的导电填料一样，单壁碳纳米管具有相同的特性，这使得它们对于电子器件也具有吸引力。封装和互连应用，例如粘合剂、同轴容器和电缆化合物以及其他类型的连接器。

单壁碳纳米管的陶瓷应用

      新型陶瓷材料比传统陶瓷坚固得多，可以导电，还可以导热并充当热屏障，具体取决于其用途纳米管的存在。

      陶瓷材料坚固且耐化学和热侵蚀，使其可用于涡轮叶片涂层等应用，但也非常脆。研究人员将氧化铝粉末（氧化铝）与5%至10%的碳纳米管和另外5%的细磨铌混合。这些材料在称为火花等离子烧结的过程中用电脉冲处理混合物。与传统方法相比，该工艺在更低的温度下更快地固结陶瓷粉末。

单壁碳纳米管在轮胎行业的应用

      基于碳纳米管的聚合物复合材料通常比钢更强、更轻，可取代飞机结构中的金属，从而减少燃料消耗。

      碳纳米管基涂料和油墨被用于雷达吸收材料，并帮助飞机避免雷击事故。碳纳米管的直径为十亿分之一米。我们的头发比碳纳米管厚70000倍，碳纳米管是一种非常强大的材料，具有优异的电、机械和热性能。