مهمترین خاصیت نانو فولرن fullerene ها، {هدایت الکتریکی} آنهاست

Buckyballs ها می توانند  ، در صورت فشرده شدن به شکل اصلی خود برگردند و با سرعت بسیار شگفت آور چرخش کنند.فولرن ها ذرات تشکیل دهنده باکی بال ها در نانو لوله های کربنی رسانا میباشند.فولرینها، مولکولهایی درحد نانومتر هستند که درشکل ساده آن، 60 اتم کربن یک الیه گرافیتی با ساختاری سه بعدی، منحنی تشکیل میدهند. 60 بر خلاف الماس و گرافیت، که مولکول هایشان ادامه دار است، فولرین ها مولکول بسته ایدارند: مثل C60 و... میباشند. (60 فولرینها) که باکیبال و باکی تیوب نیز نامیده میشوند شامل نانو لوله ها، نانو فیبرها ،فولرین ساختاری شبیه گرافیت دارد اما به جای بخش های تماما 6ضلعی، اتمهای کربن در رئوس 5(یا 7 )ضلعی ها نیز جای  گرفته اند.نانو لوله های کربنی از مهمترین و پر کاربردترین ساختار های کربنی هستند. آنها از خواص و ویژگی های منحصر بفردی برخوردار هستند. نانو لوله های کربنی علاوه بر اینکه استحکام بسیار بالایی دارند، از انعطاف و پیچش پذیری خوبی نیز برخور دارند. یکی از کاربردهای آنها، کامپوزیت است. مهمترین خاصیت نانو لوله ها، هدایت الکتریکی آنهاست که بستگی به میزان نظم قرار گرفتن اتم ها، مقدار این پارامتر متغیر است. آنها مولکول هایی استوانه ای شکل با انتهای باز یا بسته هستند. ساختار نانو لوله ها مانند صفحه ای از گرافیت است که رول شده باشد. برای درک بهتر ساختار نانو لوله یک لایه گرافیت را در نظر بگیرید. اتم هایی را که در یک ردیف قرار گرفته اند با (m,n) که نشان دهنده مختصات یک نقطه در صفحه است . به طوری که مختصات n ،مربوط به ستون اتم ها و مختصات m مربوط به ردیف اتم ها باشد. همانطور که میدانیم برای تهیه یک لوله از یک صفحه، کافی است یک نقطه از صفحه را روی نقطه ی دیگر قرار دهیم. یک نانو لوله مانند صفحه گرافیتی است که به شکل لوله درآمده باشد. بسته به اینکه چگونه دو سر صفحه گرافیتی به یکدیگر متصل شده باشند، انواع مختلفی از نانو لوله ها را خواهیم داشت.

یک نانو لوله عضوی از خانواده فلورن هاست، که باکی بال های C70 را نیز شامل میشود. فلورنها خوشه ی بزرگی از اتم های کربن در قالب یک قفس بسته میباشند و از ویژگی های خاصی برخوردارند که پیش از این در هیچ ترکیب دیگری یافت نشده است.بنابراین، فلورنها به طور کلی خانواده ای جالب توجه از ترکیب ها را تشکیل میدهند که به طور قطع در کاربرد ها و فناوری های آینده مورد استفاده وسیع قرار خواهند گرفت. ساختار های عجیب و غریب زیادی از فلورنها، شامل ذرات کروی منظم، مخروطی، لوله ای و همچنین اشکال پیچیده و عجیب دیگر وجود دارد.  ساختار باکی بال در شکل کره و نانو لوله به شکل استوانه است که معمولا  لااقل یک سر آن با درپوش نیم کروی از ساختار باکی بال پوشیده شده است. مولکول استوانه ای هستند و خواص شگفت انگیزی دارند که آنها را برای بکارگیری در بسیاری از کاربرد های نانو فناوری، الکترونیک، اپتیک و حوزه های دیگر علم مواد مناسب می سازد. آنها دارای استحکام خارق العاده ای بوده، خواص الکتریکی منحصر به فردی دارند، و هادی کارآمدی برای حرارت هستند.نانو لوله های کربنی C70 به عنوان عایق اکسید کننده قوی برای لایه های آلی با قدرت کم انرژی عمل می کنند. نام باکی بال C70  از اندازه اش گرفته شده، زیرا قطر آن در ابعاد نانومتر (تقریبا 50000 برابر کوچکتر از قطرموی سر انسان) بوده و این در حالی است که طول آن میتواند به بلندی چند میلیمتر برسد. طول بلند چندین میکرونی و قطر کوچک چند نانومتری آنها نسبت طول به قطر بسیار بزرگی را نتیجه میدهد. لذا میتوان آنها را تقریبا به صورت فلورنهای یک بعدی در نظر گرفت. بدین ترتیب باکی بال های C70 از خواص جالب الکترونیکی، مکانیکی و مولکولی ویژه ای برخوردارند. ویژگی نانو لوله های کربنی از اثر ساختار تقریبا یک بعدی آنها بر روی خواص مولکولی و الکترونیکی شان معطوف میشود.  نانو لوله ها در دو دسته ی اصلی وجود دارند: نانو لوله های تک دیواره  و نانو لوله های چند دیواره MWNTs نانو لوله های تک دیواره را میتوان به صورت ورقه های بلند گرافیت در نظر گرفت که به شکل استوانه پیچیده شده اند. نسبت طول به قطر نانو لوله ها در حدود 1000 بوده و میتوان آنها را به عنوان ساختارهای تقریبا یک بعدی درنظر گرفت. نانو لوله ها مشابه گرافیت تماما  تشکیل شده اند،اولین فولرین کشف شده باکی بال بود؛  بیشترین خواصی که در مورد فولرین ها بیان می شود مربوط به این دو نوع C70 وC60 است.فولرینها، مولکولهایی درحد نانومتر هستند که درشکل ساده آن، 60 اتم کربن یک الیه گرافیتی با ساختاری سه بعدی، منحنی تشکیل میدهند. 60 بر خلاف الماس و گرافیت، که مولکول هایشان ادامه دار است، فولرین ها مولکول بسته ایدارند: مثل C60 و... میباشند. (60 فولرینها) که باکیبال و باکی تیوب نیز نامیده میشوند شامل نانو لوله ها، نانو فیبرها ،فولرین ساختاری شبیه گرافیت دارد اما به جای بخش های تماما 6ضلعی، اتمهای کربن در رئوس 5(یا 7 )ضلعی ها نیز جای  گرفته اند.

در ساختار نانو گرافیت های الماس دو نوع اتصال وجود دارد:

1_ پیوند کوالانسی، اتصالی که بین اتم های کربن هر لایه لانه زنبوری وجود دارد.

2_ اتصالی است که لایه های لانه زنبوری را به یکدیگر وصل می کند.

نانو گرافیت، درجهت صفحات لانه زنبوری بدلیل داشتن پیوند قوی کوالانسی استحکام بالایی دارد؛ بالعکس، این ساختار درجهت عمود برصفحات لانه زنبوری به مراتب دارای استحکام کمتری است. ساختار نانو گرافیت الماس دارای یک ساختار شبکه ای است. در نانو گرافیت پیوندهای اتمی تنها درسطح برقرار می شوند درحالیکه درساختار الماس این پیوندها به صورت شبکه ای سه بعدی فضا را پرمی کنند.  در گرافیت هراتم کربن با سه اتم کربن دیگر اتصال کوالانسی ایجاد میکند، درحالیکه در الماس هر اتم کربن با چهار اتم کربن دیگر پیوند کوالانسی برقرار می نماید.

در صنایع نانو الکترونیک ؛ نانو چیپ ، افزایش سرعت نانو ترانزیستور ها ، هر دو نوع الماس یعنی سنگهای نوع n و p مورد برای کاربردهای نانو الکترونیکی  نیز در میکرو الکترونیک مورد استفاده قرار میگیرند.با افزودن ناخالصی فلز برون“B ”به  الماس، میتوان نانو  الماس نوع P یعنی الماس آبی تولید کرد وبا افزودن فسفر به الماس های بی رنگ، الماس نوع n نیز تولید کرد.امروزه نیم رسانا های بسیاری مثل سیلیکون در گستره وسیعی از دستگاه های نانو الکترونیکی بکار می روند. اما نانو الماس با توجه به دامنه تغییرات حرارتی و سرعت فوق العاده زیادش، تنها در مقایسه با نانو ذرات طلا است که عنوان دومین نانو نیمه رسانای برتر جهان را به خود اختصاص می دهد.نانو فولرین ها با قابلیت ذخیره انرژی الکترو استاتیکی که آنها را می توان به عنوان نانو ابر خازنی با ظرفیت بسیار بالا بکار برد. همچنین بوسیله این نانو لوله ها میتوان شبکه عصبی را ترمیم کرد. نانو فولرین های کربنی، آلوتروپی از کربن نظیر الماس و گرافیت هستند این ترکیبات از کربن ساخته شده اند که شکلهای کروی، بیضوی به خود می گیرند به آن دسته که کروی شکل هستند، باکی بال می گویند.فولرینها فعالیت شیمیایی زیادی ندارند. پهنای صفحه گرافیت حدود چند نانومتر.طول نانو لوله ها در بازه ای در حدود چند میکرومتر تا کمتر از یک متر است.ساختار مولکولی منحصربفرد آنها باعث ایجاد خواص ماکروسکوپی غیرمعمول است.

نانو فولرین های غیرکربنی

در فولرین های غیرکربنی، عناصر دیگر، ساختاری مشابه فولرین ها را به وجود می آورند، ساختار شیمیایی این فولرین ها اغلب اکسید فلزی است، اکسید وانادیوم یک نمونه از آنهاست.فولرین های درون وجهی اتم های مختلف را داخل خود محصور می کنند، نانو ساختارهای به دست آمده برای کاربردهایی از جمله ردیابی عناصر و فرایندهای زیست شناختی به کار می روند.

فولرین های چند لایه فولرین های چند لایه شامل چند فولرین است که در داخل یکدیگر قرار دارند. به همین دلیل به این ساختار نانو پیاز نیز گفته می شود.فولرین ها به نور حساس اند و با تغییر طول موج نور خواص الکتریکی شان به شدت تغییر می کند. مانند: دیودهای نور افشان آلی با طول عمر و عملکرد بالا ودرون مولکول های فولرین ها را می توان توسط عناصر دیگر پر کرد. به عنوان مثال با قرار دادن برخی عناصر فلزی درون فولرین ها می توان خواص الکتریکی آنها را ارتقاء داد. همچنین از مولکول فلورین برای ذخیره سازی در نانو ابر خازن ها و حبس اتم های غیرکربنی می توان استفاده کرد.