Ugljične nanocijevi su heksagonalno oblikovani rasporedi ugljikovih atoma koji su smotani u cijevi. Ti sićušni cilindri od čistog ugljika nalik na slamu imaju korisna električna svojstva. Već su korišteni za izradu sićušnih tranzistora i jednodimenzionalne bakrene žice.
Razvijeni su korištenjem nanotehnologije, relativno novog područja koje uključuje izgradnju elektroničkih sklopova i uređaja od pojedinačnih atoma i molekula. Nano znači tisuću milijunti dio jedinice. Nanometar je dakle tisuću milijunti dio metra. Prvi eksperimenti nanofabrikacije dogodili su se 1990. godine kada su pojedinačni atomi ksenona stavljeni na podlogu od nikla i korišteni za ispisivanje logotipa tvrtke. Jedan primarni cilj nanotehnologije je izgradnja računalnih čipova i drugih uređaja koji su tisućama puta manji nego što su sada.
Ugljične nanocijevi imaju goleme teorijske mogućnosti, ali nisu dorasle popularnosti oko njihovog razvoja. Međutim, istraživači su nastavili tražiti načine da ih koriste, budući da uspješne aplikacije mogu biti vrlo unosne. Osim toga, znanstvenici su nedavno uspjeli promijeniti ugljikove nanocijevi tako da opskrbljuju elektrone kada su izložene svjetlu. To je učinjeno tako što su dva ravna prstena molekula ugljika bila u sendviču s molekulom ferocena (željeza). Ferocen je poznat po svojoj sklonosti odustajanju od elektrona. Kada su izloženi vidljivoj svjetlosti, ugljikovi atomi su prihvatili molekulu ferocena.
Ovo je prvi put da su ugljikove nanocijevi hibridizirane kako bi bile podvrgnute prijenosu elektrona izazvanog svjetlom. Istraživači kažu da su ove modificirane nanocijevi prvi korak u izgradnji solarnih ćelija pomoću ove tehnologije.
Novootkrivena sposobnost ugljikovih nanocijevi da služe kao izvori elektrona ima veliki potencijal. Ti bi atomi jednog dana mogli zamijeniti metalne niti u rendgenskim aparatima, koji imaju tendenciju brzog izgaranja. Znanstvenici se nadaju da će ih upotrijebiti za razvoj prijenosnih rendgenskih strojeva za korištenje u sigurnosti zračnih luka, hitnoj pomoći i carinskom radu.
Ugljične nanocijevi također imaju veliko značenje za korištenje u ravnim zaslonima, mikrovalnim generatorima, uređajima za zaštitu od električnih prenapona i žaruljama visokog intenziteta.