Els nanotubs de carboni són un tipus de material estructural tubular a nanoescala compost per àtoms de carboni. A causa de la seva gran resistència, excel·lent conductivitat elèctrica, conductivitat tèrmica i estabilitat química, s’apliquen àmpliament en diversos camps com la nanoelectrònica, la nanobiomedicina i la ciència dels materials.
Entre ells, la conductivitat tèrmica dels nanotubs de carboni també ha cridat molta atenció. De fet, la conductivitat tèrmica dels nanotubs de carboni és molt superior a la dels materials conductors tèrmics convencionals com el coure i l’alumini. Això es deu als forts enllaços químics de nanotubs de carboni, a la velocitat de transmissió ràpida dels portadors de càrrega i a les oscil·lacions tèrmiques intenses, entre altres factors.
Concretament, els nanotubs de carboni, com a tipus de nanomaterial, tenen una gran superfície i una ruta de conducció de calor curta, donant lloc a una alta eficiència de transferència de calor. Addicionalment, la velocitat de càrrega dels nanotubs de carboni també és molt ràpida, cosa que té un paper important en la conductivitat elèctrica i les propietats de transferència de calor dels electrons. Els experiments han demostrat que la conductivitat tèrmica dels nanotubs de carboni pot arribar a més de 3000 W/m · K, que és de més de 3 a 5 vegades la del coure.
Aquesta excel·lent conductivitat tèrmica ha fet que els nanotubs de carboni siguin un enfocament de recerca en molts camps, com ara materials de gestió tèrmica, materials d’interfície tèrmica i nous dissipadors de calor. Al mateix temps, també té àmplies aplicacions en nanoelectrònica i circuits integrats.
Tot i això, cal destacar que la producció actual de nanotubs de carboni encara s’enfronta a alguns reptes. D’una banda, encara s’han de millorar i perfeccionar les tècniques de processament i preparació per a nanotubs de carboni. D'altra banda, la producció a gran escala de nanotubs de carboni segueix sent un problema difícil. Per tant, com millorar encara més l’eficiència de producció de nanotubs de carboni i reduir els seus costos serà una direcció important per a futures investigacions.
En general, la conductivitat tèrmica dels nanotubs de carboni és un nou tipus de material amb un gran potencial. En futures investigacions, el rendiment i les aplicacions dels nanotubs de carboni s’exploraran contínuament per atendre millor el desenvolupament i les necessitats de la humanitat.