Hiilinanoputket ovat pieniä lieriömäisiä hiiliputkia, joiden rakenne on kuin pieni pituus grafiittia (monomolekulaarinen hiilikerros), joka on rullattu sisään vaakasuoraan ja suljettu saumattomasti. Paljon vahvempia irtotavarana kuin grafiitti, nanoputket voivat olla 100 kertaa vahvempia kuin teräs ja kymmenen kertaa kevyempiä. Nanoputken atomien väliset kemialliset sidokset ovat samanlaisia kuin grafiittisidokset, jotka ovat luonteeltaan vahvimmat. Niillä on useita mielenkiintoisia ominaisuuksia – erinomaiset elektroninsiirtimet, tehokkaat lämmönjohtimet ja poikkeuksellinen lujuus ja joustavuus.
Yksi monista mahdollisista nanoputkien sovelluksista, joita tutkitaan, on nanoputki -antennin mahdollisuus. Antenni on esine, joka voi vastaanottaa sähkömagneettisia aaltoja ja muuntaa ne sähköisiksi signaaleiksi tai päinvastoin. Antenni on langattoman lähetyksen tai vastaanottolaitteen tärkein osa – ilman sitä se ei voi toimia.
Voimme nähdä edistystä antennien kehittämisessä tarkastelemalla pienimmän radion likimääräistä kokoa. Vuonna 1931, lähellä radiokauden alkua, ihmiset käyttivät tyhjiöputkiradioita. Nämä mahtuvat pöydälle tai pöydälle. Vuonna 1954 ihmiset alkoivat käyttää transistoriradioita, joita voit pitää kämmenelläsi. Monien vuosikymmenien ajan tämä oli suunnilleen yhtä pieni kuin radiot. Vuonna 2002 tapahtui kokeellinen askel eteenpäin radiovastaanottavien ”älykkäiden pöly” -anturien valmistuksessa. Nämä olivat muutaman millimetrin leveitä. Sitten viimeinen vaihe, vuonna 2007, Berkeleyn tutkijat kehittivät hiilinanoputkiantennin ja radion, vain mikrometrin pituisen ja muutaman kymmenen nanometrin leveän.
Siitä lähtien, kun hiilinanoputkiin kiinnitettiin suurta huomiota 90 -luvun alussa, tutkijat ovat laskeneet, miten niitä voitaisiin käyttää nanoputki -antennissa. Nämä laskelmat kävivät toteen 2000 -luvun alussa, kun tutkijat tekivät nanoputki -antenneja tai -putkijärjestelmiä, jotka voisivat toimia nanoputki -antennina valolle, mikroaalloille ja radiolle. Muuttamalla nano- tai nanoletkujen mittoja tutkijat voivat valmistaa antenneja, jotka ottavat vastaan tai lähettävät monenlaisia sähkömagneettisia signaaleja.
Vaikka hiilinanoputkia ei ole vielä otettu käyttöön aktiivisina elementteinä missään elektronisessa laitteessa, nanoputki -antennit voivat löytää tiensä matkapuhelimiin ja radioihin lähitulevaisuudessa. Niiden erittäin pieni koko auttaa pienentämisprosessia, ja niiden luontainen lujuus tekee niistä vastustuskykyisiä iskuille. Pitkällä aikavälillä nanoputki -antennit voivat olla hyödyllisiä signaalien antamisessa hajautetuille nanobotille, ehkä jopa lääketieteellisille nanobotille, jotka vaeltelevat ihmiskehossa.