자연계에 가장 많이 존재하는 원소 중 하나인 탄소는 다양한 구조의 강한 공유결합을 통해 자기 자신 및 다른 화학 물질과 결합할 수 있는 능력을 가지고 있어 다양한 물질 특성을 발현할 수 있습니다. 탄소 재료는 다이아몬드나 흑연처럼 매우 단단하여 쉽게 탈아미노화되고 밀도가 높으며 강도가 높기 때문에(탄소 탄소 복합 재료) 따라서 구조적 용도(질병 및 경주용 자동차) 또는 매우 드물게(활성탄); 이들은 에너지 저장 또는 지지 촉매에 유용한 흡착제입니다. 전도성이 높거나(흑연) 절연성(탄소 유리)일 수 있습니다. 이러한 광범위한 특성은 탄소 재료만이 가장 극한 조건의 고온에서 작동할 수 있다는 사실에 의해 뒷받침됩니다.

탄소나노튜브의 발견을 위해 탄소소재에 많은 관심이 쏠리고 있다. 그러나 전통적인 탄소재료는 선사시대부터 중요한 역할(동굴벽화의 안료, 화약의 성분, 글씨)을 하여 우리 사회(철)의 산업 및 기술발전에 기여해 왔다.

60년대에 강도와 유연성이 뛰어난 탄소 섬유의 발견은 이러한 재료 개발의 주요 이정표였습니다. 우리는 매우 단단하고 부서지기 쉬운 유리와 같은 특성을 가진 conchoidal 골절 표면의 이름을 딴 유리질 탄소와 평행을 이룹니다. 동시에 흑연 탄소, 바늘 및 구의 새로운 구조적 형태의 발견은 특히 매우 다양한 응용 분야에서 새로운 탄소 제품의 개발에 기여했습니다.

70년대에 발견된 탄소 재료의 우수한 생체 적합성, 특히 보철물, 인대 및 심장 판막에서의 사용.

80년대 초반에는 고밀도 등방성 흑연을 생산하는 기술이 개발되어 열 반응기, 반도체 결정 합성 장치 및 방전 전극 부품으로 사용되었습니다. 80년대 중반, 풀러렌의 발견과 함께 토목 공학, 건축 시스템(건물, 교량)에 탄소 섬유가 도입되었습니다.

90년대에는 나노튜브가 발견되어 탄소소재의 새로운 시대, 즉 나노구조의 시대를 열었습니다. 평면 탄소 흑연의 세계는 단순한 평면 구조나 다이아몬드의 3차원 형태가 아니라 탄소 원자의 오각형과 나노미터 규모의 직경을 가진 탄소 튜브의 닫힌 구조로 단순한 탄소 원자 시트가 구부러져 만들어졌습니다. 육각형으로. 분포 단일벽(single-walled) 및 다중벽 탄소 나노튜브의 발견은 나노기술 관련 분야의 과학자 및 엔지니어들의 관심을 불러일으켰습니다. 동시에 충전식 배터리의 리튬 이온 양극 재료, 수질 정화용 탄소 섬유, 이중층 전기 슈퍼 커패시터용 탄소 전극 등과 같은 흑연 계열 재료의 새로운 응용 분야입니다.

보다 최근인 2004년에는 원자 두께의 평평한 시트 구조인 분리된 그래핀이 개발되었습니다. 그것의 뛰어난 전기적 특성은 과학 분야, 전자 응용 분야(초고속 컴퓨터, 실리콘 스토리지), 미래의 우주 엘리베이터 건설, 보안 분야의 개인 보호 시스템(방탄복) 등을 혁신했습니다. 2008년 7월 컬럼비아 대학의 연구원들은 이것이 지금까지 확인된 물질 중 가장 강력한 물질임을 확인했습니다.