单壁碳纳米管（SWCNTs）是由一层碳原子组成的无缝、中空的管状物，具有以下独特的结构特性：

    一维纳米结构：单壁碳纳米管具有典型的一维纳米结构，其直径通常在亚纳米到几纳米之间，长度则可以达到微米甚至毫米级别，长径比很大，使其在纳米电子学、纳米力学等领域具有独特的应用价值。

    碳原子排列规律：单壁碳纳米管中的碳原子以sp²杂化方式形成六边形网格结构，类似于石墨的单层结构。这种排列方式使得碳纳米管具有很高的强度和稳定性。

    手性结构：根据卷曲方式的不同，单壁碳纳米管可具有不同的手性。手性由一对整数（n，m）表示，不同手性的碳纳米管具有不同的物理性质，如金属性或半导体性。当n=m时，碳纳米管具有金属性；当n-m=3q（q为整数）且n≠m时，碳纳米管为小带隙半导体；其他情况下，碳纳米管为半导体。

    中空结构：单壁碳纳米管具有中空的内部空间，这使其具有较大的比表面积，能够吸附各种原子、分子或纳米粒子，可用于气体存储、催化载体、纳米反应器等领域。

    表面光滑：单壁碳纳米管的表面相对光滑，原子级的光滑表面使得其与其他物质相互作用时具有独特的界面特性，在纳米流体学、生物医学等领域有重要应用。例如，在生物医学中，光滑的表面有助于减少蛋白质吸附和细胞黏附，降低免疫反应。