Углеродные нанотрубки (УНТ) являются самым прочным из известных материалов, их модуль Юнга достигает величин на уровне ТПа (1012 Па), что в десятки раз превышает соответствующие величины для стального троса или медной проволоки. Но это относится к отдельным нанотрубкам, проблема же в том, чтобы изготовить макроскопический объект из нанотрубок с подобными прочностными зарактеристиками. Для начала необходимо иметь технологический процесс, позволяющий выращивать достаточно длинные нанотрубки, чтобы при механическом растяжении такого материала в большей степени проявлялась прочной самой нанотрубки, а не сила из взаимного сцепления. Специалистам из научно-технологического центра г.Осака (Япония) удалось вырастить массив вертикально ориентированных нанотрубок длиной до 7 мм. Это почти в 100 раз длиннее типичных УНТ. Синтез этого рекордного массива осуществлялся модифицированным методом химического осаждения паров, CVD (термическое разложение молекул углеводородов на нагретой поверхности металлического катализатора) при 750 оС. В качестве носителя использовали смесь Не и Н2 при атмосферном давлении, а в качестве углеродосодержащего газа - этилен (С2Н4), содержание которого в смеси составляло 5–25%. Новизна метода заключается в простом добавлении в газовую смесь небольшого количества паров воды, (1.5–5)х10-2%. Полный расход смеси составлял 200 см3/с. Катализатором служил тонкий слой железа (1нм), нанесенный на Si/SiO2/Al2O3.
Оказалось, что длина синтезируемых УНТ чувствительна к соотношению компонентов в газовой смеси: при оптимальном соотношении С2Н4:Н2 ≈ 0.2 длина УНТ увеличивается, достигая величины 7 мм за 12часов. Наблюдения, выполненные с помощью сканирующего и просвечивающего электронных микроскопов, указывают на высокую степень однородности массива УНТ. Большинство полученных нанотрубок – двухслойные, но наблюдаются также однослойные и многослойные УНТ.
Свой успех авторы авторы связывают с оптимальным выбором газовой смеси, которая обеспечивает химическую очистку частиц катализатора и их длительное функционирование.