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।
बहुरूपता
पदार्थ विज्ञान में बहुरूपता (polymorphism) किसी ठोस पदार्थ के एक से अधिक रूप या क्रिस्टल ढांचे में हो सकने की क्षमता को कहते हैं। उदाहरण के लिये कोयला, ग्रेफाइट और हीरा तीनों कार्बन के ही बहुरूप हैं। इसी तरह कैल्साइट और ऐरागोनाइट दोनों कैल्सियम कार्बोनेट के बहुरूप हैं। प्रकृति में बहुरूपता कई पदार्थों में देखी जाती है और रासायनिक तत्वों के स्तर पर यह अपरूपता (allotropy) से सम्बन्धित है।