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化學(xué)傳感器化學(xué)傳感器可以用于爆炸物檢測，產(chǎn)品性能表征，環(huán)境有毒物質(zhì)篩選和醫(yī)學(xué)測試等。單壁碳納米管（SWNT）的電子特性會(huì)由于吸附在其表面的氣體和生物分子而發(fā)生顯著變化，這些變化可以用電阻，晶體管，或者電容裝置來檢測。
單壁碳納米管薄膜晶體傳感器（TFT SWNT sensors）的重要優(yōu)勢在于，它們會(huì)對分析物的表面覆蓋響應(yīng)，而不是像傳統(tǒng)的傳感器那樣對分析物濃度進(jìn)行響應(yīng)。單壁碳納米管的薄膜晶體傳感器因此非常適用于檢測原位濃度很低的化學(xué)武器和炸藥。
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藥物輸送與檢測半導(dǎo)體碳納米管（semiconducting CNT）已被證明可以用于靶向藥物遞送。
在智能納米科技平臺上，抗癌藥物的傳遞會(huì)變得比傳統(tǒng)方法更有效，且全身性副作用更少。小直徑半導(dǎo)體碳納米管就是這樣一個(gè)充滿希望的平臺，因?yàn)樗鼈冊谥委熂t外窗口（700nm-1100nm，取決于身體組織類型）有著很強(qiáng)的吸收度。
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光學(xué)器件（Optical devices）光子器件，如飽和吸收器等，被用作光開關(guān)，光學(xué)放大器的噪聲抑制器，光學(xué)限幅器，和用于制造超短激光脈沖的鎖模器等。這些設(shè)備被廣泛地用于光通信，光譜，以及精密外科手術(shù)中（如醫(yī)療激光）。
具有強(qiáng)烈非線性光電行為的材料常用于光子應(yīng)用。理想狀態(tài)下，這些材料應(yīng)該具有快速的響應(yīng)時(shí)間，能在較寬波長范圍內(nèi)吸收，和低光學(xué)損耗的性質(zhì)。
