Uhlíkové nanotrubice patří mezi velmi populární sloučeniny v stále se rozrůstajícím poli nanotechnologie. Jde o molekuly válcového tvaru o průměru několika nanometrů tvořené pouze jednou vrstvou uhlíkových atomů. Kromě jiného vykazují velmi zajímavé elektrické vlastnosti. Podle jejich struktury je můžeme přiřadit buď k vodičům kovového typu, anebo k polovodičům. Velkým problémem však je, jak tyto velmi zajímavé s mnohým potenciálním využitím uspořádat. Zatím jedinou možností, chceme-li zachovat jejich elektrické vlastnosti, je nechat je vzniknout přímo tam, kde potřebujeme. Uspokojivým řešením tohoto problému by bylo navázat na jejich povrch jiné skupiny atomů, s jejichž pomocí bychom je pak mohli navzájem propojovat a různým způsobem uspořádat. Tento jinak velmi rozšířený způsob však v případě uhlíkových nanotrubic nevyhovuje, protože chemickou úpravou povrchu ztrácí své zajímavé elektrické vlastnosti.
Skupině chemiků z MIT se však pomocí kvantově mechanických výpočtů podařilo identifikovat látky, které by mělo být možné navázat na povrch nanotrubice, aniž bychom ovlivnili její elektrické chování. Jde o vysoce reaktivní karbeny, které známe pouze jako vysoce nestabilní meziprodukty chemických reakcí. Jádrem jejich struktury je dvojvazný uhlíkový atom, zatímco normálně je čtyřvazný. Karbeny proto mají silnou tendenci podléhat chemickým přeměnám, a právě proto mají značné využití v chemické syntéze. Použitelné jsou i jejich analogy nitreny, což je dusíkový analog karbenů, avšak vzhledem ke struktuře atomu dusíku pouze s jednou chemickou vazbou. Pokud chemické experimenty potvrdí výsledků výpočtů, což je velmi pravděpodobné, půjde o učebnicový příklad toho, jak pomocí moderních poznatků mění věda sebe samu. Kombinace kvantově mechanických výpočtů umožní totiž klasické syntetické chemii soustředit se předem na vytypované skupiny, čímž se ušetří mnoho času i finančních prostředků. Na obrázku vidíme strukturu uhlíkových nanotrubic (obr. Institute of Physics).
