कार्बन नैनोट्यूब
कार्बन नैनोट्यूब, तनन-सामर्थ्य और लोचदार मापांक के मामले में अब तक के खोजे गए क्रमशः सबसे मज़बूत और सबसे कठोर पदार्थ हैं। यह मजबूती, व्यक्तिगत कार्बन परमाणुओं के बीच गठित कोवैलेंट sp² बांड का परिणाम है। 2000 में, एक बहु-दीवार कार्बन नैनोट्यूब में 63 गीगापास्कल्स (GPa) का तनन-सामर्थ्य होने के लिए जांचा गया था। (उदाहरण के लिए, यह 1 mm के क्रॉस-सेक्शन वाले केबल पर 6300 किलो वजन के बराबर का तनाव सहन करने की क्षमता में तब्दील होता है।) चूंकि कार्बन नैनोट्यूब में, 1.3 से लेकर 1.4 g.cm के ठोस के लिए एक कम घनत्व है, उच्च कार्बन इस्पात के 154 kN.m·kg· की तुलना में, 48,000 kN·m·kg तक की इसकी विशिष्ट मज़बूती ज्ञात पदार्थों में सर्वश्रेष्ठ है।
क्रिस्टलीय ठोस
आयनिक ठोस वे ठोस हैं जिनके अवयवी कण आयन होते हैं। इनका निर्माण धनायनों और ऋणायनों के त्रिविमीय विन्यासों में प्रबल स्थिर वैद्युत बलों से बँधने पर होता है। ये ठोस कठोर और भंगुर प्रकृति के होते हैं। इनके गलनांक और क्वथनांक उच्च होते हैं। चूकि इसमें आयन गमन के लिए स्वतंत्र नहीं होते, अतः ये ठोस अवस्था में विझुतरोधी होते हैं। तथापि गलित अवस्था में अथवा जल में घोलने पर, आयन गमन के लिए मुक्त हो जाते हैं और वे विद्युत का संचालन करते हैं। धातुएं, मुक्त इलेक्ट्रॉनों के समुद्र से घिरे और उनके द्वारा संलग्नित धनायनों का व्यवस्थित संग्रह हैं। ये इलेक्ट्रॉन गतिशील होते हैं और क्रिस्टल में सर्वत्र समरूप से विस्तारित होते हैं।