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।
अपरूपता
जब एक ही तत्व कई रूपों में मिलता है तो तत्व के इस गुण को अपरूपता (एलॉट्रोपी) कहते हैं और उसके विभिन्न रूपों को उस तत्व का घन संरचना (austenite)अपरूप कहते हैं। जैसे कार्बन के विभिन्न अपरूप हीरा (डायमंड), ग्रेफाइट, कोयला (कोल), कोक, चारकोल या काष्ठकोयला, अस्थिकोयला (बोनब्लैक), काजल, कार्बन ब्लैक, गैस कार्बन और पेट्रोलियम कोक, तथा चीनी कोयला, इत्यादि हैं। कार्बन के अतिरिक्त आक्सीजन, गंधक, फॉस्फोरस आदि भी अपरूपों में पाए जाते हैं। अपरूप एक ही तत्व के विभिन्न संरचनात्मक रूप हैं और काफी अलग भौतिक गुणों और रासायनिक व्यवहार का प्रदर्शन कर सकते हैं। बहुरूपी रूपों के बीच परिवर्तन कुछ विशेष कारकों अर्थात दाब, प्रकाश व ताप के प्रभाव से शुरू होता है। इसलिए, विशेष अपरूपों की स्थिरता विशेष परिस्थितियों पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, काय केंद्रित घन संरचना (फेराइट) से लोहे का परिवर्तन कर फलक केंद्रित घन संरचना (ऑस्टेनाइट) मे करने के लिए 906 डिग्री सेल्सियस से ऊपर और टिन का परिवर्तन धात्विक टिन से अर्धचालक टिन मे करने के लिए उसे 13.2 डिग्री सेल्सियस से नीचे लाना पड़ता है। विभिन्न रासायनिक व्यवहार वाले अपरूपों का एक उदाहरण ओजोन (O3) है जो अपने अपरूप डाई आक्सीजन(O2) की तुलना में ज्यादा शक्तिशाली ऑक्सीकारक है।