Ο νανοαφρός άνθρακα είναι αλλοτρόπο του άνθρακα. Ένα αλλότροπο είναι μια παραλλαγή μιας ουσίας που αποτελείται από έναν μόνο τύπο ατόμου. Τα πιο γνωστά αλλότροπα του άνθρακα είναι ο γραφίτης και το διαμάντι. Ο νανοαφρός άνθρακα, το 5ο αλλοτρόπο του άνθρακα, ανακαλύφθηκε το 1997 από τον Andrei V. Rode και την ομάδα του στο Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας στην Καμπέρα, σε συνεργασία με το Φυσικο-Τεχνικό Ινστιτούτο Ioffe στην Αγία Πετρούπολη. Η μοριακή του δομή αποτελείται από έλικες άνθρακα που συνδέονται μεταξύ τους σε μια διάταξη χαμηλής πυκνότητας, που μοιάζει με ομίχλη.
Ο νανοαφρός άνθρακα είναι παρόμοιος από ορισμένες απόψεις με τις αερογέλες άνθρακα και πυριτίου που παράγονταν παλαιότερα, αλλά με περίπου 100 φορές μικρότερη πυκνότητα. Ο νανοαφρός άνθρακα έχει μελετηθεί εκτενώς κάτω από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο από τον Γιάννη Γιαπιντζάκη και την ομάδα του Πανεπιστημίου Κρήτης. Η παραγωγή και η μελέτη του πρωτοστατούν κυρίως από Έλληνες, Ρώσους και Αυστραλούς επιστήμονες.
Ο νανοαφρός άνθρακα παράγεται με την πυροδότηση ενός λέιζερ υψηλού παλμού, υψηλής ενέργειας σε γραφίτη ή σε διαταραγμένο στερεό άνθρακα που αιωρείται σε κάποιο αδρανές αέριο όπως το αργό. Όπως τα αερογέλια, έτσι και ο νανοαφρός άνθρακα έχει εξαιρετικά υψηλή επιφάνεια και λειτουργεί ως καλός μονωτήρας, ικανός να εκτεθεί σε χιλιάδες βαθμούς Φαρενάιτ πριν παραμορφωθεί. Είναι πρακτικά διαφανές στην εμφάνιση, αποτελείται κυρίως από αέρα και αρκετά εύθραυστο.
Μία από τις πιο ασυνήθιστες ιδιότητες του νανοαφρού άνθρακα είναι αυτή του σιδηρομαγνητισμού. έλκεται από μαγνήτες, όπως ο σίδηρος. Αυτή η ιδιότητα εξαφανίζεται λίγες ώρες μετά την κατασκευή του νανοαφρού, αν και μπορεί να διατηρηθεί ψύχοντας τον νανοαφρό σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, περίπου -183° Κελσίου (-297° Φαρενάιτ). Άλλα αλλότροπα του άνθρακα, όπως τα φουλερένια σε υψηλή πίεση, εμφανίζουν ορισμένες ιδιότητες μαγνητισμού, αλλά όχι στο επίπεδο του νανοαφρού άνθρακα. Οι μαγνητικές ιδιότητες του νανοαφρού άνθρακα υπενθυμίζουν στους επιστήμονες ότι ο μαγνητισμός μιας ουσίας δεν μπορεί να προσδιοριστεί απλώς από τον τύπο της ουσίας, αλλά και από την αλλοτροπία και τη θερμοκρασία της.