碳纳米管的发现为纳米材料的形状、或者说维度控制生长提供了一条有效的途径。碳纳米管的直径为纳米量级，长度达微米量级，是理想的一维纳米结构。利用电弧放电法、脉冲激光器光蒸发法和化学气相法都可获得一维碳纳米管。化学气相法制备碳纳米管具有反应过程可控性强、生成物纯度高和容易实现大规模工业化生产等优点，因而受到广泛重视。实验表明乙烯在700-800℃之间催化热解可合成多层碳纳米管，而甲烷在900-1000℃之间催化热解可合成单壁碳纳米管。碳纳米管的导电性与管本身的直径和螺旋度有关，随着这些参数的变化碳纳米管可表现出导体或半导体性质；碳纳米管还具有极高的强度；独特的电学和力学性质预示出它具有广泛的应用前景。碳纳米管还为合成其它一维纳米材料的控制生长提供了一种模板或框架，利用碳纳米管的填充、包敷和宁；和限制反庆可制备其它材料的一维纳米结构。碳纳米管在高温下非常稳定，也就是说在高温下碳原子的蒸汽压非常低。如果此时瓜系统中有一种蒸汽压比较高的物质可与破瓜，那么反应的过程将可能是蒸汽压比较高的物质的分子迁移到碳纳米管的表面或扩散到其内部，化学反应将被限制在破纳米管的窨范围办，从而使瓜生成物具有碳纳米管的一维形态。这一方法用于制备多种金属碳化物一维纳米晶体被证明是有效的。实验研究还将碳纳米管限制瓜的方法推广到制备氮化物的一维纳米材料，制备出了氮化镓一维纳米晶体。

    要生长出纳米器件不仅要求实现材料的形状和维度控制，而且要求能控制纳米材料的生长位置和力向，实现纳米材料的有序生长。实验证明人在硅衬底上可生长规则的碳纳米管阵列。采用蒸发图形，利用乙烯做反庆气体，在适当的扫应条件下，碳纳米管可垂直于衬底表面生长，形成规则的阵列，阵列的形状由衬底上铁膜的微观图形决定。这种碳纳米管阵列的一个可能的直接应用是场发射平面显示。值得指出的是，在硅衬底上生长碳纳米管阵列的工艺与现行微电子器件的制备工艺与现行的微电子器件的制备工艺完全兼容，这就为破纳米管器件与硅器件的集成提供了可能。类似的方法也可用于硅的氮化镓等半导体纳米线的定位、定向生长。

    碳纳米管及相关的一维纳米材料已经显示出许多独特的性质和潜在的应用前景。对一维纳米材料可控制生长技术、表征技术和应用的深入研究将会促进纳米科学和技术的发展，有助于发现新的效应，发展新的器件，以至于形成新的产业。