Các ống nano carbon đơn vách (SWCNTs) và ống nano carbon nhiều vách (MWCNTs). Mặc dù có những điểm tương đồng rõ ràng, có sự khác biệt đáng kể về tính chất vật lý của ống nano carbon đơn và ống nano carbon đa thành do sự khác biệt về cấu trúc.
Đặc điểm quan trọng nhất phân biệt các ống nano carbon đơn là thành ống chỉ có một lớp. Nói cách khác, các ống nano carbon một thành có thể được mô tả là các ống hình trụ rỗng liền mạch được hình thành bằng cách cuộn lên một lớp các tấm graphene. Đây là lý do tại sao chúng thường được gọi là ống nano graphene một lớp.
Không giống như các ống nano carbon một thành, các ống nano carbon đa thành có thể được coi là sự sắp xếp đồng tâm của các ống nano carbon một thành, nghĩa là nhiều lớp các lớp graphene được cuộn liền mạch thành hình ống.
Những khác biệt giữa các ống nano carbon đơn và ống nano carbon đa thành dẫn đến hiệu suất rất khác nhau của vật liệu khi chúng được thêm vào vật liệu và có tác động tương ứng đến vật liệu.
Ví dụ, mô đun các ống nano carbon đơn của Young (đôi khi được gọi là mô đun đàn hồi liên quan đến khả năng của vật liệu để chịu được những thay đổi về chiều dài dưới độ căng hoặc nén) gần như có độ lớn cao hơn so với ống nano carbon đa tường.
Các ống nano carbon đa thành có thể được coi là một tập hợp các ống nano carbon đơn có đường kính khác nhau, từ 2 lớp đến hơn một chục lớp, với khoảng cách xen kẽ khoảng {3}}. 343nm. Mỗi lớp ống nano là một bề mặt hình trụ bao gồm các mặt phẳng hình lục giác được hình thành bởi một nguyên tử carbon liên kết hoàn toàn với ba nguyên tử carbon xung quanh thông qua lai SP2. Đường kính của ống nano carbon dao động từ một vài nanomet đến hàng chục nanomet và chiều dài có thể đạt đến một số micron, với tỷ lệ khung hình lớn.
Khi các ống nano carbon đa thành bắt đầu hình thành, các lớp giữa các lớp có thể dễ dàng trở thành trung tâm bẫy và nắm bắt các khuyết tật khác nhau, do đó, các bức tường của các ống đa thành thường được bao phủ bởi các khuyết tật nhỏ như lỗ. Khoảng cách xen kẽ của các ống nano carbon đa thành là khoảng 0. 34nm, đường kính ngoài dao động từ một vài nanomet đến hàng trăm nanomet và đường kính bên trong nhỏ nhất được tìm thấy là 0. 4nm. Chiều dài thường nằm trong phạm vi micromet và dài nhất có thể đạt đến vài milimet.
Không có báo cáo liên quan chỉ ra rằng các ống nano carbon đa thành có thể tiêu diệt vi khuẩn. Điện dung của ống nano carbon đa thành thường là 102F/g. Một bản tóm tắt về một số khác biệt giữa ống nano carbon đa thành và ống nano carbon đơn, nhưng cả hai đều có tính chất cơ học tuyệt vời, độ dẫn điện, tính chất nhiệt, tính chất lưu trữ hydro, v.v.