1. 為什麼碳納米管比鋼鐵硬卻很輕
碳納米管具有典型的層狀中空結構特徵,構成碳納米管的層片之間存在一定的夾角碳納米管的管身是准圓管結構，並且大多數由五邊形截面所組成。管身由六邊形碳環微結構單元組成, 端帽部分由含五邊形的碳環組成的多邊形結構，或者稱為多邊錐形多壁結構。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。它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，約為0.34nm，直徑一般為2～20nm。由於其獨特的結構，碳納米管的研究具有重大的理論意義和潛在的應用價值，如：其獨特的結構是理想的一維模型材料;巨大的長徑比使其有望用作堅韌的碳纖維，其強度為鋼的100倍，重量則只有鋼的1/6;同時它還有望用作為分子導線，納米半導體材料，催化劑載體，分子吸收劑和近場發射材料等。
編輯於 2021-03-25
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為什麼碳納米管比鋼鐵還結實百倍呢？
因為太納米管看河鋼棍兒比在哪裡使用了你鋼管容易銹，所以她就不不容易比那個差多了，那個碳納米管你用的地方它不容易壞呀。
128贊·1,582瀏覽2020-03-02
碳納米管天梯為什麼會比鋼鐵堅固？
碳納米管t為什麼比鋼鐵堅固？看看鈦納米管那麼說合成的唄，比他鐵還
15贊·424瀏覽2020-03-17
什麼材料的強度比鋼高很多但是重量很輕？
碳納米管與金剛石、石墨、富勒烯一樣，是碳的一種同素異形體。 碳納米管是在1991年1月由日本築波NEC實驗室的物理學家飯島澄男使用高解析度分析電鏡從電弧法生產的碳纖維中發現的[1]。它是一種管狀的碳分子，管上每個碳原子採取SP2雜化，相互之間以碳-碳σ鍵結合起來，形成由六邊形組成的蜂窩狀結構作為碳納米管的骨架。每個碳原子上未參與雜化的一對p電子相互之間形成跨越整個碳納米管的共軛π電子雲。按照管子的層數不同，分為單壁碳納米管和多壁碳納米管。管子的半徑方向非常細，只有納米尺度，幾萬根碳納米管並起來也只有一根頭發絲寬，碳納米管的名稱也因此而來。而在軸向則可長達數十到數百微米。
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石墨，C60，金剛石，碳納米管，這四種物質都很軟，可作滑潤劑，這句話對不對？
這句話是錯誤的。 石墨，層狀結構，層與層之間是pi-pi作用，結合力弱，非常適合做潤滑劑。 C60，又名足球烯，球狀結構，球與球之間作用更弱，理論上適合做超級潤滑劑。 金剛石，原子晶體結構，非常硬，常用金剛石切割金屬，不適合做潤滑劑。 碳納米管，管狀結構，微觀碳納米管非常硬，但是目前合成的長度比較短小，一般就是微米級別，可以做潤滑劑。如果將來做的非常長，就不適合了
2. 目前為止世界上最堅硬的東西是什麼
世界上最硬的東西不是鑽石，也不是某種金屬，而是納米碳管(nano-carbontube)，關於其用途曾經上過Science的封面，是講可以用其製造地球到空間站之間的纜繩。
p.s.
大家回答問題要有理有據，不要想當然。
參考資料： http://www.cctv.com/news/science/20040314/100285.shtml
北京晚報消息：英國劍橋大學科學家阿蘭·溫德爾所領導的一個研究小組最近宣布，他們成功地用納米碳管組成的纖維織成「納米繩」。
這種「納米繩」雖然很細，但其剛度和硬度都很大，因為它們是由納米碳管構成的，而納米碳管的直徑是一根頭發直徑的五千分之一，其剛度是鋼材的10倍，其硬度是金剛石的2倍。目前雖然科學家製成的「納米繩」的長度還不長，最長為20厘米，但阿蘭·溫德爾的研究小組相信，在將他們的方法進一步改善之後，他們可以織成任意長的「納米繩」，而且製作成本低廉還不污染環境。他們認為，可以將這種「納米繩」應用到大跨度橋梁的懸索上，甚至有朝一日，可以用這種「納米繩」將位於宇宙空間的一個發射平台與地面固定起來，形成一個「人造天梯」。在這個發射平台上發射衛星可以大大降低發射成本。