Ogljikova nanopena je alotrop ogljika. Alotrop je različica snovi, sestavljene iz samo ene vrste atoma. Najbolj znana alotropa ogljika sta grafit in diamant. Ogljikovo nanopeno, 5. alotrop ogljika, je leta 1997 odkril Andrei V. Rode in njegova ekipa na Avstralski nacionalni univerzi v Canberri v sodelovanju s fizikalno-tehničnim inštitutom Ioffe v Sankt Peterburgu. Njegova molekularna struktura je sestavljena iz ogljikovih vitic, povezanih skupaj v meglični razporeditvi z nizko gostoto.
Ogljikova nanopena je v nekaterih pogledih podobna ogljikovim in silicijevim aerogelom, proizvedenim prej, vendar ima približno 100-krat manjšo gostoto. John Giapintzakis in ekipa na Univerzi na Kreti so obširno preučevali ogljikovo nanopeno pod elektronskim mikroskopom. Njegovo proizvodnjo in preučevanje so v prvi vrsti začeli grški, ruski in avstralski znanstveniki.
Ogljikova nanopena se proizvaja s sprožitvijo visoko-impulznega, visokoenergijskega laserja na grafit ali neurejen trdni ogljik, suspendiran v nekem inertnem plinu, kot je argon. Tako kot aerogeli ima tudi ogljikova nanopena izredno veliko površino in deluje kot dober izolator, ki je sposoben biti izpostavljen na tisoče stopinj Fahrenheita, preden se deformira. Po videzu je praktično prozoren, sestavljen večinoma iz zraka in precej krhek.
Ena najbolj nenavadnih lastnosti ogljikove nanopene je feromagnetizem; privlačijo ga magneti, kot železo. Ta lastnost izgine nekaj ur po izdelavi nanopene, čeprav jo je mogoče ohraniti s hlajenjem nanopene na izjemno nizke temperature, približno -183 ° C (-297 ° Fahrenheita). Drugi alotropi ogljika, kot so fulereni pri visokem tlaku, kažejo nekatere lastnosti magnetizma, vendar ne na ravni ogljikove nanopene. Magnetne lastnosti ogljikove nanopene opozarjajo znanstvenike, da magnetizma snovi ni mogoče določiti samo z vrsto snovi, temveč tudi z njeno alotropnostjo in temperaturo.