Material z največjo natezno trdnostjo so vlakna iz ogljikovih nanocevk. Je tudi najtrši znani material z izjemno visokim modulom elastičnosti, kar pomeni, da se ne raztegne zlahka. Ogljikove nanocevke lahko vizualiziramo kot grafenske plošče, zvite v valje, široke le molekulo.
Ti valji imajo lahko enojne stene (SWNT ali enostenske ogljikove nanocevke) ali več sten (MWNT ali večstenske ogljikove nanocevke). Večstenske ogljikove nanocevke so bile izmerjene kot material z največjo natezno trdnostjo od vseh, ki merijo pri 63 GPa (gigapaskali) za testiranje na atomskem merilu, kar je precej pod teoretičnim maksimumom 300 GPa. Znanstveniki še niso mogli izdelati te natezne trdnosti v razsutem materialu, čeprav delo poteka in se zdi verjeten končni uspeh.
V nasprotju z ogljikovimi nanocevkami ima visokoogljično jeklo natezno trdnost približno 1.2 GPa. Vlakna iz ogljikovih nanocevk v razsutem stanju so bila ustvarjena z natezno trdnostjo 1.6 GPa, kar je za več kot red velikosti največja natezna trdnost vseh vlaken, naravnih ali umetnih. Nadaljnje izboljšave za še en red velikosti se zdijo verjetne v naslednjih nekaj desetletjih. Vlakna iz ogljikovih nanocevk so tako močna, da bi lahko 50,000 km dolgo (31,070 milj) vrvico vlakna razširili z zemeljske površine v geosinhrono orbito in se ne bi zlomila. Ta koncept je znan kot vesoljsko dvigalo.
Maja 2007 so raziskovalci, ki jih financira ameriška mornarica, uspeli izdelati ogljikove nanocevke z dolžino več kot 2 mm, kar je najdaljša doslej. Razmerje med dolžino in širino teh nanocevk je približno 900,000 proti 1. Mornarica je razumljivo zainteresirana za vlakna z največjo možno natezno trdnostjo, saj uporablja vrvi za številne namene, kot so privez, pritrditev tovora itd. Močnejša vlakna bi omogočila potopna ROV (daljinsko upravljana vozila), ki tehtajo več, potujejo globlje in so bolj zanesljivo vezani na svoje bazne postaje, kar je pomembno v luči japonskega ROV v vrednosti 15 milijonov dolarjev, med najnaprednejšimi na svetu, ki je bil nedavno izgubljen v času močna nevihta. Tako bi vlakna z največjo natezno trdnostjo povečala našo sposobnost raziskovanja oceanskega dna.
Podobne koristi bi se lahko razširile na vsa področja inženiringa in oblikovanja. Mostove bi lahko naredili veliko močnejše, če bi vlakna iz ogljikovih nanocevk postala cenovno dostopnejša. Trenutno stane na stotine ali tisoče dolarjev na gram, vendar stroški v zadnjih letih eksponentno padajo.