碳納米管又名巴基管，是一種具有特殊結構(徑向尺寸為納米量級，軸向尺寸為微米量級，管子兩端基本上都封口)的一維量子材料。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構成數層到數十層的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離，約0.34nm，直徑一般為2~20nm。并且根據碳六邊形沿軸向的不同取向可以將其分成鋸齒形、扶手椅型和螺旋型三種。其中螺旋型的碳納米管具有手性，而鋸齒形和扶手椅型碳納米管沒有手性。

　　碳納米管具有良好的力學性能，CNTs抗拉強度達到50~200GPa,是鋼的100倍,密度卻只有鋼的1/6，至少比常規石墨纖維高一個數量級;它的彈性模量可達1TPa，與金剛石的彈性模量相當，約為鋼的5倍。對于具有理想結構的單層壁的碳納米管，其抗拉強度約800GPa。碳納米管的結構雖然與高分子材料的結構相似，但其結構卻比高分子材料穩定得多。碳納米管是目前可制備出的具有最高比強度的材料。若將以其他工程材料為基體與碳納米管制成復合材料,可使復合材料表現出良好的強度、彈性、抗疲勞性及各向同性，給復合材料的性能帶來極大的改善。

　　碳納米管的主要作用：

　　1、強度和剛度：具有高的強度和剛度，比鋼材還要強于多達100倍以上。這使得它們在材料科學領域中具有廣泛應用，可以用來增強復合材料的性能，提高材料的強度和剛度。

　　2、電導性：是半導體或金屬的一維結構，具有優異的電導性能。它們可以作為電子元件中的導線，用于微型電路、納米電子器件和傳感器等領域。碳納米管還可以用于制造高性能的透明導電薄膜，可應用于柔性顯示器、太陽能電池等方面。

　　3、熱導性：具有出色的熱導性能，可以快速傳導熱量。這使得它們在散熱材料和熱管理應用中有很大潛力，例如用于電子設備散熱、熱界面材料和熱傳感器等方面。

　　4、吸附和催化：具有大表面積和高吸附能力，可以用于去除水中的污染物或廢水處理。此外，碳納米管還可作為催化劑的載體，在化學反應中發揮催化作用。

　　5、生物醫學應用：由于其高度的生物相容性和生物兼容性，碳納米管在生物醫學領域具有廣泛的應用潛力。它們可用于藥物遞送系統、組織工程、生物傳感器和生物成像等方面。

　　6、能源存儲與轉換：可以用于制造高性能的電池和超級電容器，因為它們具有高比表面積和優異的電導性能。此外，碳納米管還可以作為催化劑用于燃料電池和水分解等能源轉換過程。