Nanotimantti, jota joskus kutsutaan myös räjähdysnano -timantiksi (DND) tai ultradispersioksi timantiksi (UDD), syntyy huolellisesti hallitun räjähdyksen seurauksena. Nanodiamondit uutetaan yleensä räjähdyksen tuloksena olevasta noesta paineen, lämmön ja hapon avulla. Vaihtoehtoisesti nanodiamantteja voidaan valmistaa myös grafiittipohjaisilla prosesseilla. Näitä pieniä timantteja käytetään teollisissa sovelluksissa, joihin kuuluu laaja valikoima tuotteita. Vuodesta 20 -luvun lopulta lähtien lääketieteellisten sovellusten tutkimus paljasti, että nanodiamondit ovat tehokkaita aineita sekä kemoterapialääkkeiden toimittamiseen että seurantaan.
Nanodiamanttien valmistamiseksi hiili altistetaan kahden voimakkaan räjähdysaineen TNT- ja RDX -seoksen räjäytykselle, minkä seurauksena syntyy nokimaista materiaalia, joka sisältää noin 5 nanometrin (nm) nanodiamantteja. Räjähdyksen sisältävä astia jäähdytetään nopeasti käyttämällä puristettua hiilidioksidia, vettä tai ilmaa, koska nopeampi jäähdytys tuottaa suuremman timanttisaannon. Timantti kuormitettu noki asetetaan sitten autoklaaviin ja keitetään happamassa korkeassa paineessa lähes kaikkien epäpuhtauksien, kuten saastuttavien metallien, poistamiseksi räjähdysastiasta sekä alemman luokan hiiltä, joka ei kykene tuottamaan timantteja. Nanodiamondit voidaan myös syntetisoida käyttämällä grafiittia suspensiossa, joka on joko altistettu ultraäänikavitaatiolle tai sykkivälle lasersäteelle.
Nanodiamanttien pinta -ala on kooltaan erittäin suuri, joten hiilivety- ja vesimolekyylit kiinnittyvät niihin helposti. Nanotimanttihiukkasilla on myös taipumus ryhmittyä ja tarttua toisiinsa voimakkaasti. Nämä ominaisuudet tekevät niiden käsittelystä haastavaa ja tarjoavat samalla monia mahdollisia teollisia ja lääketieteellisiä sovelluksia. Teollisesti nanodimanttia käytetään kuivissa voiteluaineissa, muovien ja kumin vahvikkeissa ja kiillotuksessa sekä liimausprosesseissa ja lisäaineena moottoriöljyihin.
Ryhmä tutkijoita Northwestern Universityssä Evanstonissa, Illinoisissa, on osoittanut, että nanodimantit tarjoavat suuren lääketieteellisen potentiaalin, kun niitä käytetään yhdessä syövän vastaisten kemoterapialääkkeiden kanssa. Puhtautensa vuoksi immuunijärjestelmä ei hyökkää timanttien kimppuun, kun se sitoutuu voimakkaasti lääkkeitä sisältäviin molekyyleihin ja voittaa siten kasvainten taipumuksen vastustaa lääkkeitä. Pienen kokonsa ansiosta virtsatie huuhtelee nanotimantin helposti kemoterapiahoidon jälkeen. Lääkeresistenttejä syöpiä sairastavilla laboratoriohiirillä tehdyt testit ovat osoittaneet, että nanodiamantteilla toimitetut lääkkeet pysyvät verenkierrossa yli kymmenen kertaa pidempään aiheuttaen merkittävästi parempaa kasvaimen kutistumista. Lisäämällä varjoaineita nanodiamantteihin ja käyttämällä magneettikuvausta (MRI) Luoteis -tutkijat ovat myös osoittaneet pystyvänsä tarkemmin seuraamaan kemoterapialääkkeiden sijaintia ja vaikutuksia.