Углеродные нанотрубки можно охарактеризовать как наномасштабные графеновые цилиндры (образующиеся путем скручивания графитового листа толщиной в один атом), концы которых закрыты наполовину молекулой фуллерена. Как член семейства углеродных материалов, углеродные нанотрубки обладают высокой прочностью на разрыв, низкой плотностью, хорошей химической стабильностью и экологической стабильностью, а также высокой теплопроводностью и электропроводностью. Эти хорошие свойства делают их подходящими для проводящих, электромагнитных, микроволновых поглощений, высокопрочных композитных материалов, электронных добавок для аккумуляторов, суперконденсаторов или аккумуляторных электродов, катализаторов топливных элементов, прозрачных проводящих пленок, дисплеев полевой эмиссии и других полей. Сборка их в макроскопические материалы, такие как волокна и пленки, способствует развитию макроскопических характеристик при сохранении их превосходных микроскопических характеристик, что значительно способствует крупномасштабному применению углеродных нанотрубок в датчиках, аэрокосмической и других областях.
Волокна из углеродных нанотрубок (CNT-волокно) и пленки (CNT-пленка) Собранные из большого количества углеродных нанотрубок, могут лучше отражать отличные характеристики углеродных нанотрубок в макроскопическом масштабе и являются структурными и функциональными материалами с большим потенциалом применения в будущем. В последние годы постоянно разрабатывается большое количество новых материалов с волокнами или пленками из углеродных нанотрубок в качестве основных компонентов. Они широко используются в датчиках, суперконденсаторах, батареях, гибких дисплеях, биомедицине и других областях и имеют очень высокую коммерческую ценность.