Materialet med störst draghållfasthet är nanorörsfiber i kol. Det är också det styvare kända materialet, med en oerhört hög elasticitetsmodul, vilket innebär att det inte sträcker sig lätt. Kolnanorör kan visualiseras som grafenark som krullas till cylindrar bara en molekyl bred.
Dessa cylindrar kan ha enkelväggar (SWNT eller enkelväggiga kolnanorör) eller flera väggar (MWNT eller flerväggiga kolnanorör). Flerväggiga kolnanorör har uppmätts som det material med högst draghållfasthet av alla, med en mätning på 63 GPa (gigapascal) för testning i atomskala, långt under det teoretiska maximumet på 300 GPa. Forskare har ännu inte kunnat producera denna draghållfasthet i bulkmaterial, även om arbetet pågår och en eventuell framgång verkar trolig.
Till skillnad från kolnanorör har stål med hög kolhalt en draghållfasthet på cirka 1.2 GPa. Bulk nanorörsfiber har skapats med en draghållfasthet på 1.6 GPa, vilket är den mest draghållfasthet av alla fibrer, naturliga eller konstgjorda, med över en storleksordning. Ytterligare förbättringar av en annan storleksordning verkar rimliga under de närmaste decennierna. Kolnanorörsfiber är så stark att en 50,000 31,070 km lång (XNUMX XNUMX mil) tråd av fibern skulle kunna förlängas från jordens yta till en geosynkron bana och den skulle inte gå sönder. Detta koncept är känt som en rymdhiss.
I maj 2007 lyckades forskare finansierade av den amerikanska flottan göra kolnanorör med en längd över 2 mm, den längsta hittills. Längd-breddförhållandet för dessa nanorör är cirka 900,000 1 till 15. Marinen är förståeligt nog intresserad av fibrer med största möjliga draghållfasthet, eftersom den använder rep för många ändamål som förtöjning, fästning av last, etc. Starkare fibrer skulle möjliggöra nedsänkbar ROV:er (fjärrstyrda fordon) för att väga mer, resa djupare och vara mer tillförlitligt knutna till sina basstationer, relevant i ljuset av en japansk ROV på XNUMX miljoner dollar, bland de mest avancerade i världen, som nyligen förlorades under loppet av en stark storm. Således skulle fibrer med högst draghållfasthet öka vår förmåga att utforska havsbotten.
Liknande fördelar kan spridas till alla områden inom teknik och design. Broar skulle kunna göras mycket starkare om kolnanorörsfiber blev billigare. För närvarande kostar det hundratals eller tusentals dollar per gram, men kostnaden har sjunkit exponentiellt de senaste åren.