Właściwości elektryczne
Elektrony p atomów węgla w CNT tworzą rozległe zdelokalizowane wiązania π. Ze względu na znaczny efekt koniugacji nanorurki węglowe posiadają pewne unikalne właściwości elektryczne.
Nanorurki CNT mają jednowymiarową-wydrążoną strukturę rurową, której ścianki składają się z jednej lub wielu warstw arkuszy grafenu. Średnica rurki jest w skali nanometrów, a długość w skali mikrometrów, co daje ogromny współczynnik kształtu. Ich właściwości różnią się w zależności od sposobu zwinięcia arkuszy grafenu i wykazują właściwości metaliczne lub półprzewodnikowe.
Właściwości mechaniczne
Ponieważ atomy węgla w CNT przyjmują hybrydyzację sp2 w porównaniu z hybrydyzacją sp3, składnik orbitalny s w hybrydyzacji sp2 jest większy, co zapewnia nanorurkom węglowym wysoki moduł i wysoką wytrzymałość.
Nanorurki CNT wykazują doskonałe właściwości mechaniczne. Ich wytrzymałość na rozciąganie sięga 50-200 GPa, czyli 100 razy więcej niż w przypadku stali, podczas gdy ich gęstość wynosi zaledwie 1/6 gęstości stali, co najmniej o rząd wielkości więcej niż w przypadku konwencjonalnych włókien grafitowych. Ich moduł sprężystości może osiągnąć 1 TPa, co jest porównywalne z modułem diamentu i około 5 razy większym niż w przypadku stali.
Przewodność cieplna
Nanorurki CNT posiadają doskonałe właściwości przenoszenia ciepła. Ze względu na bardzo duży współczynnik kształtu, nanorurki CNT wykazują wysoką wydajność wymiany ciepła na całej długości, ale stosunkowo niższą wydajność wymiany ciepła w kierunku prostopadłym do ich średnicy. Dzięki odpowiedniej orientacji nanorurki węglowe można syntetyzować w wysoce anizotropowe materiały przewodzące ciepło.
Właściwości adsorpcyjne
CNT posiadają niezwykle dużą powierzchnię właściwą i dużą zdolność adsorpcji; wykazują również dobre właściwości pochłaniania fal elektromagnetycznych.
