纳米管是一维纳米材料，径向尺寸为纳米级，轴向可达微米级以上，主要分为碳纳米管和非碳纳米管两类。非碳纳米管包括氮化硼纳米管、二氧化钛纳米管、硅纳米管、超分子纳米管、金属-有机纳米管、聚合物纳米管等 。碳纳米管由石墨烯层卷曲形成，按结构分为单壁、多壁及掺杂型，具有金属或半导体特性 。
碳纳米管的电导率可达铜的万倍，理论导热系数或超金刚石，抗拉强度达200GPa 。其工业化制备以化学气相沉积法为主，通过模板法、自组装等技术可合成定向排列的纳米管阵列 。非碳纳米管制备依赖多孔模板法、动态共价键与非共价协同等策略，如螺旋聚合物纳米管可通过分级自组装实现原子级精确结构 。研究人员利用氮化硼纳米管作为模板，制备出直径仅1纳米的单壁二硫化钼半导体纳米管 。
该材料在电子领域用于芯片散热元件与场效应晶体管，储氢领域作为轻质容器，复合材料领域可提升强度与韧性 。单壁碳纳米管作为导电剂可使锂电池容量提升30%，并应用于海水淡化、纳米传感器及逻辑电路 。氮化硼纳米管等非碳材料在光电子学、质子传导领域也展现潜力，二硫化钼纳米管在半导体器件、传感器及量子物理研究领域具有应用前景 。
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