कार्बन नैनोट्यूब
हीरे को सबसे कठोर पदार्थ माना जाता है और यह अच्छी तरह से ज्ञात है कि ग्रेफाइट उच्च तापमान और उच्च दबाव की परिस्थितियों में हीरे में परिवर्तित हो जाता है। SWNTs को "घरेलु तापमान" पर 24 GPa से ऊपर का दबाव देते हुए एक अत्यंत कठोर पदार्थ के संश्लेषण में, एक अध्ययन सफल रहा। इस पदार्थ की कठोरता को एक नैनोअभिस्थापक से 62-152 GPa मापी गई। सन्दर्भ हीरे और बोरान नाइट्राइड नमूनों की कठोरता क्रमशः 150 और 62 GPa थी। संपीड़ित SWNTs का थोक मापांक 462-546 GPa था, जिसने हीरे के 420 GPa के मूल्य को पीछे कर दिया।
कार्बन नैनोट्यूब
नैनोट्यूब के बॉन्ड की प्रकृति, व्यावहारिक क्वांटम रसायनशास्त्र द्वारा वर्णित है, विशेष रूप से, कक्षीय संकरण. नैनोट्यूब का रासायनिक बॉन्ड, ग्रेफाइट के समान ही पूर्ण रूप से "sp"  बॉन्ड से बना है। यह बॉन्ड संरचना, जो हीरे में पाए जाने वाले "sp"  से भी मज़बूत है, अणुओं को उनकी अद्वितीय शक्ति प्रदान करता है। नैनोट्यूब स्वाभाविक रूप से स्वयं को "रस्सीयों" में संरेखित कर लेते हैं जो वान डेर वाल्स बल द्वारा एक साथ बद्ध रहता है।