5、新型的电子探针
　　将碳纳米管修饰到隧道扫描电子显微镜（STM）的针尖上，可观察到原子缝隙底部的情况，用这种工具可以得到分辨率极高的生物大分子图象。如果在多壁碳纳米管的另一端修饰不同的基团，这些基团可以用来识别一些特种原子，这就使得用STM从表征一般的微区形貌上升到实际的分子。如果在探头针尖上装上一个阵列基团，完全能够对整个表面的分子进行识别，这对于研究生物薄膜、细胞结构和疾病诊断是非常有意义的。
6、新一代的电子器件
　　碳纳米管是由石墨演化而来的，因而仍有大量离域的电子沿管壁游动，按常理而言，碳纳米管应有理想的导电性，而实际上，碳纳米管既具有金属导电性，也具有半导体性能，这主要与它的直径和螺旋结构有关。直径与螺旋结构主要由手性矢量（n，m）所决定，n，m为整数。理论计算认为，n-m为3的整数倍时，碳纳米管显金属导电性，否则显半导体性，在其中制造缺陷（如在六边形网中引入五边形、七边形结构）也可导致同一碳纳米管既具有金属的性质，又具有半导体的性质，这种管子实际上是一种分子二极管，电流可以沿着管子由半导体向金属的方向流动，而反向则无电流。两根不同粗细的碳纳米管对接也可形成半导体异质结。如果在碳纳米管内邻近异质结的地方引入第三电极则能形成栅极控制的导电沟道。据此原理制成的碳纳米管晶体管可以在室温下操作，并且具有很高的开关速度，调节栅极电压，纳米管的电阻可以从半导体到绝缘体这样一个很宽的范围内变动。这种三电极的单分子晶体管的发现是分子电子学的一个重大进步。
　　利用毛细管作用将液态金属填充到碳纳米管中可制成纳米金属导线，这种技术可使微电子器件升级进入纳米阶段，如果实现了这一目标，就可以制出袖珍巨型计算机和袖珍机器人并使所有控制系统纳米化。
7、用于锂离子充电电池的电极材料
　　目前，锂离子电池正朝高能量密度方向发展，最终为电动汽车配套，并真正成为工业应用的非化石发电的绿色可持续能源，因此要求材料具有高的可逆容量。碳纳米管的层间距略大于石墨的层间距，充放电容量大于石墨，而且碳纳米管的筒状结构在多次充-放电循环后不会塌陷，循环性好。碱金属如锂离子和碳纳米管有强的相互作用。用碳纳米管做负极材料做成的锂电池的首次放电容量高达1600mAh/g，可逆容量为700mAh/g，远大于石墨的理论可逆容量372mAh/g。
8、作为隐身材料
　　碳纳米管由于其管状结构和较高的介电常数，并且可植入磁性粒子，呈现出较好的高频宽带吸收特性，在2-18GHz范围内有很好的介电损耗。比传统的铁氧体、碳纤维和石墨优越。加上它的低密度、耐腐蚀、耐高温、抗氧化等优点，是极好的吸波和屏蔽材料。
9、用作催化剂组分
　　由于碳纳米管具有纳米级的内径，类似石墨的碳六元环网和大量未成键的电子，模型计算和实验都表明碳纳米管可选择吸附和活化一些较惰性的分子，如NO，CO2等，我们利用碳纳米管作催化剂，发现其在600℃的催化活性优于贵金属铑，并很稳定。由此看来碳纳米管可能具有一些与贵金属类似的催化功能，可望在一大批贵金属催化反应上得到应用，这将在石化和化工产业界带来不可估量的革新和效益。有机高分子均相催化复相化是便于分离，扩大规模及有效利用催化剂的一个途径，将催化剂组分负载到非溶性的碳纳米管中进行反应，产物易分离。碳纳米管与金属离子之间的相互作用，使金属离子能在常温下自动趋于还原态，这对金属纳米导线的制备无疑很有裨益。
10、碳纳米管肌肉
　　对机器人，光纤转换器，假肢，声纳幻影机等，通过一种材料将电能直接转化为机械能是至关重要的，尽管铁电的电致伸缩材料特别合适，但其可允许的最大可操作温度和电压高，而能量转换效率低，使其应用受到很大限制，单壁碳纳米管的引入可望解决这些问题。含碳纳米管的电机致动器产生的应力比普通肌肉高，应变比高模量的铁电体还要大，与普通肌肉一样，这种宏观致动器是由数十亿个纳米制动器组成，其致动不因离子掺杂而降低致动器寿命和效率的缺陷，只有几伏的低操作电压便可产生很大的致动应变，大大优于常用缺电体致动器，通过优化纳米管片制备的致动器而获得高的能量转换效率，可望比已知任何技术都高，使人工肌肉的梦想变成现实。