Kolnanorör är små cylindriska kolrör vars struktur är som en liten längd av grafit (monomolekylärt kollager) rullat in på sig själv horisontellt och förseglat sömlöst. Mycket starkare i sina bulkegenskaper än grafit, nanorör kan vara 100 gånger starkare än stål och tio gånger lättare. De kemiska bindningarna mellan atomer i ett nanorör liknar bindningarna i grafit, som är de starkaste i naturen. De har en mängd intressanta egenskaper – utmärkta elektrontransportörer, effektiva värmeledare och extraordinär styrka och flexibilitet.
En av många möjliga tillämpningar för nanorör som det forskas på är möjligheten till en nanorörsantenn. En antenn är ett föremål som kan ta upp elektromagnetiska vågor och omvandla dem till elektriska signaler, eller vice versa. Antennen är den mest avgörande delen av alla trådlösa överförings- eller mottagningsenheter – utan en sådan kan den inte fungera.
Vi kan se framsteg i utvecklingen av antenner genom att titta på den ungefärliga storleken på den minsta radion. 1931, nära radiotidens gryning, använde människor vakuumrörradio. Dessa passar på ett skrivbord eller bord. 1954 började folk använda transistorradio, som kunde hållas i handflatan. Under många decennier var detta ungefär så litet som radioapparater blev. 2002 skedde ett experimentellt steg framåt med tillverkningen av radiomottagande ”smarta damm”-sensorer. Dessa var några millimeter breda. Sedan, det sista steget, 2007, utvecklade Berkeley-forskare nanorörsantennen och radion i kol, bara en mikrometer lång och några tiotals nanometer bred.
Ända sedan kolnanorör först fick stor uppmärksamhet i början av 90-talet har forskare gjort beräkningar på hur de kan användas för en nanorörsantenn. Dessa beräkningar blev verklighet i början av 2000-talet, när forskare gjorde nanorörsantenner eller nanorörsmatriser som kunde fungera som en nanorörsantenn för ljus, mikrovågor och radio. Genom att ändra dimensionerna på nanoröret eller nanorörsmatriserna kan forskare göra antenner som tar upp eller sänder en mängd olika elektromagnetiska signaler.
Även om kolnanorör ännu inte har introducerats som aktiva element i några elektroniska enheter, kan nanorörsantenner hitta vägen till mobiltelefoner och radioapparater inom en snar framtid. Deras extremt lilla storlek hjälper till med miniatyriseringsprocessen, och deras inneboende styrka gör dem motståndskraftiga mot stötskador. På längre sikt kan nanorörsantenner vara användbara för att ge signaler till distribuerade nanobotar, kanske till och med medicinska nanobotar som strövar runt i människokroppen.