Hiilinanopohja on hiilen allotrooppi. Allotrooppi on muunnelma aineesta, joka koostuu vain yhdestä atomityypistä. Tunnetuimmat hiilen allotroopit ovat grafiitti ja timantti. Andrei V. Rode ja hänen tiiminsä löysivät hiilidioksidivaahdon, viidennen hiilen allotroopin, vuonna 5 Australian kansallisessa yliopistossa Canberrassa yhteistyössä Pietarin Ioffe Physical-Technical Institute -instituutin kanssa. Sen molekyylirakenne koostuu hiilen solmuista, jotka on liitetty yhteen pienitiheyksisessä, sumumaisessa järjestelyssä.
Hiilinanopohja on joiltakin osin samanlainen kuin aikaisemmin tuotetut hiili- ja pii -aerogeelit, mutta tiheys on noin 100 kertaa pienempi. John Giapintzakis ja Kreetan yliopiston tiimi ovat tutkineet hiilen nanovaahtoa laajasti elektronimikroskoopilla. Sen tuotannon ja tutkimuksen ovat edelläkävijät pääasiassa kreikkalaiset, venäläiset ja australialaiset tutkijat.
Hiilinanopohja vaahto valmistetaan polttamalla korkean pulssin, suuren energian laserilla grafiittia tai epäjärjestyksessä olevaa kiinteää hiiltä, joka on suspendoitu johonkin inerttiin kaasuun, kuten argoniin. Kuten aerogeeleillä, hiilinanofoamilla on erittäin suuri pinta -ala ja se toimii hyvänä eristeenä, joka voi altistua tuhansille Fahrenheit -asteille ennen muodonmuutosta. Se on käytännössä läpinäkyvä, koostuu pääasiassa ilmasta ja on melko hauras.
Yksi epätavallisimmista hiilen nanovaahdon ominaisuuksista on ferromagnetismi; se vetää puoleensa magneetteja, kuten rautaa. Tämä ominaisuus katoaa muutaman tunnin kuluttua nanovaahdon valmistuksesta, mutta se voidaan säilyttää jäähdyttämällä nanovaahto erittäin alhaisiin lämpötiloihin, noin -183 ° C (-297 ° Fahrenheit). Muut hiilen allotroopit, kuten fullereenit korkeassa paineessa, osoittavat joitain magnetismin ominaisuuksia, mutta eivät tasolla, jossa hiilinanopohja on. Hiilinanon vaahdon magneettiset ominaisuudet muistuttavat tutkijoita siitä, että aineen magneettisuutta ei voida määrittää pelkästään aineen tyypin, vaan myös sen allotroopin ja lämpötilan perusteella.