Impossible de dresser la liste exhaustive de tous les nanomatériaux objets de recherches ou déjà présents dans la vie courante. À tout seigneur, tout honneur : les nanotubes de carbone, découverts en 1991 et devenus des figures emblématiques des nanosciences. Présentant l'aspect de cylindres creux dont la surface est formée par un ou plusieurs feuillets de carbone enroulés sur eux-mêmes, ces nanomatériaux se distinguent, entre autres, par leurs propriétés mécaniques – ils sont cent fois plus résistants que l'acier et six fois plus légers, acceptent de grandes déformations en flexion et en torsion – et leurs qualités exceptionnelles pour la conduction électrique.

 
Les nanotubes de carbone, employés aujourd'hui dans de nombreux objets comme les raquettes de tennis, les cadres de vélos, les carrosseries de Formule 1, « poursuivent hardiment leur bonhomme de chemin (7 000 publications et 2 500 brevets dans le monde en 2008), dit Pascale Launois, du Laboratoire de physique des solides (LPS)¹ à Orsay. Un point qui nous intéresse, au laboratoire, est l'arrivée assez récente des nanohybrides : il s'agit de nanotubes à l'intérieur desquels on insère des molécules diverses pour essayer de moduler à volonté leurs propriétés mécaniques ou électroniques ». La cavité cylindrique de certains nanotubes, ceux constitués d'une seule paroi, permet d'y synthétiser des chaînes moléculaires qui n'existent nulle part ailleurs. Par exemple, « les pea pods, ainsi appelés à cause de leur ressemblance avec des cosses de petits pois, sont formés de chaînes périodiques de molécules de fullerène C60² dans des nanotubes. Or les fullerènes ou d'autres molécules, ainsi confinées à l'échelle nanométrique, possèdent des propriétés physiques inédites. Cela reste prospectif, mais on peut envisager des applications en termes de filtration, de désalinisation de l'eau de mer ou de stockage des déchets radioactifs ».