Les nanotubes de carbone sont une forme allotropique du carbone relativement nouveau. Ils sont constitués d'atomes de carbone liés en forme de tube, parfois comme des nanotubes de carbone à paroi simple, et parfois que les nanotubes de carbone multi-parois.Bien qu'ils aient probablement été synthétisés en petites quantités et observée depuis l'invention du microscope électronique à transmission, en 1938, leur popularité actuelle découle d'un document publié par le physicien japonais Sumio Iijima en 1991.Une grande partie de la littérature moderne sur le sujet attribue à tort Iijima avec leur découverte.
Les nanotubes sont considérés comme faisant partie de la famille des fullerènes, dont buckyballs sont encore membres. Tandis qu'ils sont des atomes de carbone dans la forme d'un cylindre, fullerènes sont disposés dans un ballon.
Les nanotubes de carbone possèdent de nombreuses propriétés remarquables que les scientifiques commencent seulement à exploiter. Tout d'abord, ils sont extrêmement forts, probablement l'un des matériaux les plus solides qui est encore théoriquement possible. Bien que les tubes sont seulement environ un nanomètre de large, ils peuvent être très long par rapport à leur largeur, une propriété utile pour la force.
Bien que les plus longs nanotubes qui ont été synthétisés aujourd'hui ne sont que quelques centimètres de longueur, les recherches se poursuivent afin de les rendre plus, et quand "corde de nanotubes de carbone" arrive sur le marché, ce sera la fibre la plus résistante disponible. La fibre est si forte qu'elle est la seule fibre qui peut être filée en un ascenseur spatial (un pont reliant le ciel un contrepoids en orbite géosynchrone à une position sur le terrain) sans rupture. Récemment, ils ont été proposés comme matériau de construction pour l'armure si forte que les balles rebondissent droit sur elle.
Les nanotubes de carbone à paroi simple sont d'excellents conducteurs, et de nombreuses sociétés informatiques développent des façons de les utiliser dans les ordinateurs. Leur utilisation permettra à l'industrie de l'informatique pour créer des ordinateurs plus puissants que ceux qui peuvent être fabriqués par le procédé classique de photolithographie.
Des nanotubes de carbone sont capables de transport d'électrons balistiques, ce qui signifie qu'ils sont d'excellents conducteurs dans la direction du tube. Cela les a conduit à proposer que le matériau de construction idéal pour la prochaine génération de téléviseurs, bien que les améliorations des cristaux liquides, y compris OLCDs, ce risque est improbable dans un avenir à court terme.