Sumio Iijima stiess als Erster auf die seltsamen Gebilde. Der Physiker beim japanischen Elektronikkonzern NEC fand 1991 bei Experimenten durch Zufall Kohlenstoff-Nanoröhrchen. Dessen Moleküle bestehen aus einem Geflecht von in Sechsecken angeordneten Kohlenstoff-Atomen, das zu einem langen, aber sehr schmalen Zylinder aufgerollt ist. Ein einzelnes Kohlenstoff-Nanoröhrchen (englisch: „nanotube”) ist etwa einen Nanometer dünn, kann aber bis zu mehrere Mikro- oder gar Millimeter lang sein.
Die zylinderförmigen Moleküle zeichnen sich durch eine Reihe besonderer Eigenschaften aus, die sie zu einem begehrten Material für den Bau von elektronischen Schaltkreisen, Displays oder winzigen Maschinchen machen. So leiten die Nanoröhrchen exzellent sowohl elektrischen Strom als auch Wärme. Zudem überstehen sie unbeschadet selbst sehr starke Ströme. Und sie sind extrem stabil. Ihre Zugfestigkeit ist höher als bei allen anderen bekannten Werkstoffen.
Herstellen lassen sich Karbon-Nanotubes zum Beispiel durch Verdampfen von Grafit oder durch katalytische Zersetzung bestimmter Kohlenwasserstoffe wie Propen. Neben den gewöhnlichen einwandigen Nanoröhrchen kann man so auch mehrwandige – und damit dickere – Zylinder produzieren. Außerdem gibt es neben hohlen Nanoröhrchen auch solche, die mit anderen Atomen oder Molekülen gefüllt sind.
