在结构上,碳纳米管有两种基本类型:单壁纳米管(SWNT)和多壁纳米管(MWNT),但这些结构中碳原子群的排列方式也不同,碳纳米管基本上是由一系列相互连接的六角六碳原子构成的石墨片键。这些键可以按以下三种配置之一排列:锯齿形,它们...
在结构上,碳纳米管有两种基本类型:单壁纳米管(SWNT)和多壁纳米管(MWNT),但这些结构中碳原子群的排列方式也不同,碳纳米管基本上是由一系列相互连接的六角六碳原子构成的石墨片键。这些键可以按以下三种配置之一排列:锯齿形,它们沿着圆柱形纳米管壁的长度以线性模式交替排列;扶手椅,其结构是一系列直线键;手性,当碳纳米管的键沿着管的长度以线性方式向左或向右漂移时。

在这一基本类结构中,女性的姿势也会发生变化,碳纳米管也会因为是直圆柱体而发生变化,或以某种方式扭曲,如卷曲或分支。已经产生的其他形式包括:带有碳球球的纳米管,称为纳米芽,以及杯状堆积的纳米管,这些纳米管是一系列凹形的圆盘状结构,以管的形式排列。圆环状或圆环状的纳米管结构也被碳纳米管的结构也决定了它们的物理和化学性质,扶手椅纳米管在导电性方面总是金属的,而锯齿形和手性形式是半导体,构成碳纳米管基本六边形结构的六个碳键以强分子共价键相互间隔约0.14纳米这些轧制的石墨薄片在多壁纳米管中相互结合,这些纳米管基本上是圆柱体内的圆柱体,受到弱范德华力作用,在圆柱体壁之间的距离约为0.34纳米。这种弱分子结合使石墨薄片结构相互滑动,这使得在应用中很容易擦掉石墨,比如当铅笔压在纸上时。
其他类型的碳纳米管包括极端的碳纳米管,它们只是自然设计的变化,在自然设计中非常长,很短,或薄的。它们可用于制造比钢强度高20到100倍的电缆,用于诸如太空电梯,以及可在-321°到2800°F(-196°到1°的温度范围内工作的人造肌肉,538摄氏度)。一些极端的纳米管薄膜还能够捕获红外线波长的光,称为黑体辐射或热辐射。这将使它们在太阳能电池中很有用,太阳能电池可以捕获地球在夜间发射到太空的热量,这将允许在超过35%的效率水平上全天候发电,比传统太阳能电池好2到5倍。