Material dengan kekuatan tarik terbesar adalah serat karbon nanotube. Ini juga merupakan bahan paling kaku yang diketahui, dengan modulus elastisitas yang sangat tinggi, yang berarti tidak mudah meregang. Tabung nano karbon dapat divisualisasikan sebagai lembaran graphene yang digulung menjadi silinder dengan lebar hanya satu molekul.
Silinder ini mungkin memiliki dinding tunggal (SWNTs atau karbon nanotube berdinding tunggal) atau beberapa dinding (MWNTs atau nanotube karbon multi-dinding). Tabung nano karbon berdinding banyak telah diukur sebagai bahan dengan kekuatan tarik paling besar, berukuran 63 GPa (gigapascals) untuk pengujian skala atom, jauh di bawah maksimum teoritis 300 GPa. Para ilmuwan belum mampu menghasilkan kekuatan tarik ini dalam bahan massal, meskipun pekerjaan sedang berlangsung dan kesuksesan akhirnya tampaknya mungkin terjadi.
Berbeda dengan nanotube karbon, baja karbon tinggi memiliki kekuatan tarik sekitar 1.2 GPa. Serat karbon nanotube massal telah dibuat dengan kekuatan tarik 1.6 GPa, yang merupakan kekuatan tarik paling besar dari serat apa pun, alami atau buatan, dengan lebih dari satu urutan besarnya. Perbaikan lebih lanjut dengan urutan besarnya tampaknya masuk akal selama beberapa dekade mendatang. Serat karbon nanotube begitu kuat sehingga kabel serat sepanjang 50,000 km (31,070 mil) dapat diperpanjang dari permukaan bumi ke orbit geosinkron dan tidak akan putus. Konsep ini dikenal sebagai lift ruang angkasa.
Pada Mei 2007, peneliti yang didanai oleh Angkatan Laut AS berhasil membuat nanotube karbon dengan panjang melebihi 2 mm, yang terpanjang. Rasio panjang-lebar dari nanotube ini adalah sekitar 900,000 banding 1. Angkatan Laut dapat dimengerti tertarik pada serat dengan kekuatan tarik paling mungkin, karena menggunakan tali untuk berbagai keperluan seperti tambatan, pengikat kargo, dll. Serat yang lebih kuat akan memungkinkan untuk kapal selam ROV (kendaraan yang dioperasikan dari jarak jauh) agar lebih berbobot, berjalan lebih dalam, dan lebih andal diikat ke stasiun pangkalan mereka, relevan dengan ROV Jepang senilai $15 juta, di antara yang paling maju di dunia, yang baru-baru ini hilang selama beberapa waktu. badai yang kuat. Jadi serat dengan kekuatan tarik paling besar akan meningkatkan kemampuan kita untuk menjelajahi dasar laut.
Manfaat serupa dapat menyebar ke semua domain teknik dan desain. Jembatan bisa dibuat lebih kuat, jika serat karbon nanotube menjadi lebih terjangkau. Saat ini harganya ratusan atau ribuan dolar per gram, tetapi biayanya telah turun secara eksponensial dalam beberapa tahun terakhir.