Ηλεκτρικές Ιδιότητες
Τα p ηλεκτρόνια των ατόμων άνθρακα στα CNT σχηματίζουν εκτεταμένους αποτοποθετημένους δεσμούς π. Λόγω του σημαντικού αποτελέσματος σύζευξης, οι νανοσωλήνες άνθρακα διαθέτουν μερικές μοναδικές ηλεκτρικές ιδιότητες.
Τα CNT έχουν μια-μονοδιάστατη κοίλη σωληνοειδή δομή, με τα τοιχώματα του σωλήνα να αποτελούνται από μεμονωμένα ή πολλαπλά στρώματα φύλλων γραφενίου. Η διάμετρος του σωλήνα είναι στην κλίμακα νανομέτρων και το μήκος είναι στην κλίμακα μικρομέτρου, με αποτέλεσμα μια τεράστια αναλογία διαστάσεων. Οι ιδιότητές τους ποικίλλουν ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο τυλίγονται τα φύλλα γραφενίου, παρουσιάζοντας μεταλλικές ή ημιαγωγικές ιδιότητες.
Μηχανικές Ιδιότητες
Επειδή τα άτομα άνθρακα στα CNT υιοθετούν τον υβριδισμό sp2, σε σύγκριση με τον υβριδισμό sp3, το τροχιακό συστατικό s στον υβριδισμό sp2 είναι μεγαλύτερο, δίνοντας στους νανοσωλήνες άνθρακα υψηλό συντελεστή και υψηλή αντοχή.
Τα CNT παρουσιάζουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες. Η αντοχή τους σε εφελκυσμό φτάνει τα 50-200 GPa, 100 φορές αυτή του χάλυβα, ενώ η πυκνότητά τους είναι μόλις το 1/6 αυτής του χάλυβα, τουλάχιστον μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερη από τις συμβατικές ίνες γραφίτη. Το μέτρο ελαστικότητάς τους μπορεί να φτάσει το 1 TPa, συγκρίσιμο με αυτό του διαμαντιού, και περίπου 5 φορές αυτό του χάλυβα.
Θερμική αγωγιμότητα
Τα CNT διαθέτουν εξαιρετικές ιδιότητες μεταφοράς θερμότητας. Λόγω του πολύ μεγάλου λόγου διαστάσεων τους, τα CNT εμφανίζουν υψηλή απόδοση εναλλαγής θερμότητας σε όλο το μήκος τους, αλλά σχετικά χαμηλότερη απόδοση ανταλλαγής θερμότητας κάθετα στη διάμετρό τους. Μέσω του κατάλληλου προσανατολισμού, οι νανοσωλήνες άνθρακα μπορούν να συντεθούν σε εξαιρετικά ανισότροπα θερμικά αγώγιμα υλικά.
Ιδιότητες προσρόφησης
Τα CNT διαθέτουν εξαιρετικά μεγάλη ειδική επιφάνεια και ισχυρή ικανότητα προσρόφησης. παρουσιάζουν επίσης καλές ιδιότητες απορρόφησης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.
