Ugljična nanopjena je alotrop ugljika. Alotrop je varijanta tvari koja se sastoji od samo jedne vrste atoma. Najpoznatiji alotropi ugljika su grafit i dijamant. Ugljičnu nanopjenu, 5. alotrop ugljika, otkrili su 1997. Andrei V. Rode i njegov tim na Australskom nacionalnom sveučilištu u Canberri, u suradnji s Fizičko-tehničkim institutom Ioffe u Sankt Peterburgu. Njegova molekularna struktura sastoji se od ugljičnih vitica povezanih zajedno u rasporedu male gustoće, poput magle.
Ugljična nanopjena je u nekim aspektima slična ugljičnim i silikonskim aerogelima koji su prije proizvedeni, ali s oko 100 puta manjom gustoćom. Ugljičnu nanopjenu opsežno su proučavali pod elektronskim mikroskopom John Giapintzakis i tim sa Sveučilišta Kreta. Njegovu proizvodnju i proučavanje prvenstveno su započeli grčki, ruski i australski znanstvenici.
Ugljična nanopjena se proizvodi ispaljivanjem lasera s visokim impulsom i visokom energijom na grafit ili neuređeni čvrsti ugljik suspendiran u nekom inertnom plinu kao što je argon. Poput aerogela, ugljična nanopjena ima izuzetno veliku površinu i djeluje kao dobar izolator, sposoban biti izložen tisućama stupnjeva Fahrenheita prije deformacije. Praktički je prozirnog izgleda, sastoji se uglavnom od zraka i prilično krhka.
Jedno od najneobičnijih svojstava koje pokazuje ugljična nanopjena je feromagnetizam; privlače ga magneti, poput željeza. Ovo svojstvo nestaje nekoliko sati nakon što je nanopjena napravljena, iako se može sačuvati hlađenjem nanopjene na ekstremno niske temperature, oko -183° Celzijusa (-297° Fahrenheita). Drugi alotropi ugljika, kao što su fulerini pri visokom tlaku, pokazuju neka svojstva magnetizma, ali ne na razini ugljične nanopjene. Magnetska svojstva ugljične nanopjene podsjećaju znanstvenike da se magnetizam tvari ne može odrediti samo vrstom tvari, već njezinim alotropom i temperaturom.