اين اختراع كه در زمينه مهندسي مواد، مهندسي شيمي، پيروليز و ساخت مواد كربني است طراحي جديدي از سامانه ترسيب شيميايي فاز بخار (CVD) را ارايه مي¬دهد كه امكان استفاده از منابع كربني غير گازي را با اضافه كردن بخش¬هايي به سامانه معمول CVD فراهم مي¬كند. در چند دهه اخير كاربرد صنعتي و تجاري مواد كربني اعم از كربنِ پيروليتيك، نانولوله¬هاي كربني، گرافن، كربنِ نيمه¬هادي، و ... به¬طور چشم¬گيري افزايش يافته است. براي تهيه مواد كربني با هر پيكربندي، به سه جزء اصلي نياز است: يك منبع انرژي، يك منبع كربني و يك كاتاليزور كه در برخي موارد به صورت هم¬افزا عمل مي¬كنند تا ماده كربني مورد نظر حاصل شود. درحال حاضر، عمده¬ترين روش صنعتي تهيه مواد كربني CVD است كه براي تشكيل مواد جامد كربني بر پايه واكنش¬هاي فاز گازي روش مؤثر و كارآمدي محسوب مي¬شود. اين فرآيند مستلزم استفاده از منابع كربني غيرتجديدپذير مانند متان، پروپان و ساير پيش¬مواد گازي مشابهي است كه همگي منشا نفتي يا مشتقات نفتي غير تجديدپذير را دارند اما فشارهاي زيست¬محيطي در جهانِ امروز مشوق حركت به سمت منابع سبز و تجديدپذيري براي انجام فرآيندهاي مبتني بر پيروليز است. دشواري در زمان اجراي اين ايده آن است كه بسياري از منابع كربني زيست¬تجديدپذيرِ غيرفرار، با فشار بخار مناسب، محدود و به شكل مايع يا جامداتي هستند كه وارد كردن يكنواخت آن¬ها در يك گاز حامل، اشباع كردن گاز حامل از آن¬ها و جلوگيري از رسوب پيش¬رس آن¬ها پيش از تكميل فرآيند پيروليز نيازمند بازطراحي سامانه و راكتور CVD است تا اين مواد قبل از ورود به راكتور حتماً به شكل گاز درآيند. در سامانه¬ها و طراحي¬هاي موجود براي منابع كربني غير گازي، گاز حاملِ سرد در تماس با بخار مواد اوليه (منبع كربني) قرار مي¬گيرد. دقت اين شيوه با سامانه¬هاي براساس پيش¬مواد كربني گازي معادل نيست لذا جهت داشتن شرايط مشابه با منابع گازي و قابليت مقايسه از نظر دقت و كنترل قابل استناد نيستند. طراحي ادعا شده در اين اختراع قادر به برقراري كنترل و تكرارپذيري مناسبي در شرايط واكنش CVD در هنگام استفاده از پيش¬مواد كربني غيرگازي است و در اصل براي كنترل سرعت و ميزان تبخير پيش¬ماده¬ي مورد نظر جهت تركيب با گاز حامل و ورود به راكتور طراحي شده است. اين سيستم و طراحي براي تهيه صنعتي مواد كربني اعم از كربنِ پيروليتيك، گرافن، نانولوله¬هاي كربني، كربن آمورف، و ... در صورت استفاده از پيش¬مواد كربني غير گازي كه لازم است قبل از ورود به راكتور حتماً به صورت گاز درآيند (مانند مواد حاصل از منابع سبز انرژي مانند زيست توده يا مواد قابل بازيافت از طريق پيروليز) كاربرد خواهد داشت.

اين اختراع در زمينه مهندسي و علم مواد و مهندسي شيمي است و مربوط به ترسيب پوشش پيروليتيك¬كربنيِ حاصل از يك منبع كربني طبيعي در دماي پايين مي باشد كه به روش ترسيب شيميايي از فاز بخار (CVD) تهيه شده است. در تهيه هر محصول صنعتي تلاش ميشود تا هزينه توليدكم، كيفيت بالا و نمونه در مقياس انبوه قابل توليد باشد. عمده¬ترين روشي كه درحال حاضر براي تهيه پيروليتيك¬كربن مورد استفاده است ترسيب شيميايي كربن از فاز بخار با منشأ هيدروكربن¬هاي مشتق از نفت و در نتيجه غيرقابل تجديد است كه به¬طور معمول در دماي بالاتر از °C1000 انجام مي¬شود. به علت ميزان بالاي انرژي مورد نياز در اين فرآيند، از يك طرف هزينه توليد بالا است و از طرف ديگر، امكان استفاده از بسياري از زيرلايه¬ها مانند مواد پليمري و ... به دليل عدم تحمل يا ايجاد پاره¬اي تغييرات در خواص خوب زيرلايه در اثر دماي بالا وجود ندارد ضمن آنكه منشأ تجديدناپذير كربن بر معايب اين روش مي افزايد. در اين اختراع تلاش شده تا با استفاده از منابع كربني با منشأ طبيعي (و در نتيجه تجديدپذير) مثلاً كافور و درجه حرارت پايين¬ترِ فرآيندِ CVD كه موجب كاهش كلي هزينه¬ها و انرژي مي¬شود اين مشكل برطرف شود. در مثال كافور، اين ماده با داشتن منشأ طبيعي، غيرسمي، تجديدپذير وارزان براي توليد پيروليتيك¬كربن است ضمن اينكه مزيت عمده ديگر كافور نسبت به ساير منابع كربني، داشتن ساختاري دو حلقهاي و نسبت كربن به هيدروژن تقريباً زياد است كه در اثر فشار زاويهاي موجود در حلقهها، تجزيه مولكول را تسهيل مي¬كند. تا به حال گزارشي در مورد تهيه پيروليتيك¬كربن از اين گونه منابع كربني در دماي كم ارائه نشده است.