დაბალი სიმკვრივის, მაღალი სიმტკიცის, მაღალი სიმტკიცის, მაღალი მოქნილობის, მაღალი გამტარობის, თერმული გაფართოების დაბალი კოეფიციენტის და სხვა მრავალფუნქციური მახასიათებლების გამო, ნახშირბადის ნანომილების ბოჭკოები მნიშვნელოვან ნედლეულად ითვლება სუპერბოჭკოების, გამჭვირვალე გამტარი მასალების, ახალი თაობის ნახშირბადზე დაფუძნებული ჩიპების დასამზადებლად და აქვს დიდი პოტენციალი გამოყენება ინტელექტუალური ტარებადი მოწყობილობების, აერონავტიკის, ეროვნული თავდაცვისა და სამხედრო მრეწველობის სფეროებში.

თუმცა, ხილული სინათლის ძლიერი შთანთქმის უნარის გამო, ნახშირბადის ნანომილები მსოფლიოში ყველაზე შავ მასალად ითვლება, ხოლო მათი ზედაპირი ძლიერ კრისტალური და ქიმიურად ინერტულია, ამიტომ მათი ქიმიური შეღებვის ტრადიციული მეთოდების გამოყენება შეუძლებელია, რაც იწვევს მის ერთფეროვან შავ ფერს, რომელიც ვერ აკმაყოფილებს მოდური პროდუქტების მოთხოვნებს, რაც მნიშვნელოვნად ზღუდავს მის გამოყენებას მოქნილი ტარებადი მოწყობილობების, ინტელექტუალური ქსოვილების და ა.შ. სფეროებში. გარდა ამისა, როგორც ტიპიური ნახშირბადის მასალა, ნახშირბადის ნანომილები ადვილად იწვება მაღალტემპერატურულ აერობულ გარემოში, რაც ასევე მნიშვნელოვნად ზღუდავს მის გამოყენებას აერონავტიკასა და სხვა სფეროებში.

ცოტა ხნის წინ, ცინჰუას უნივერსიტეტის კვლევითმა ჯგუფმა მნიშვნელოვანი გარღვევა მოახდინა მაღალი ხარისხის ფერადი ნახშირბადის ნანომილების ბოჭკოების კონტროლირებად მომზადებაში და პირველად მოამზადა ფერადი ნახშირბადის ნანომილების ბოჭკოები. ამ ნანომილების ბოჭკოს აქვს შესანიშნავი ცეცხლგამძლეობა და გამძლეობა, რაც წყვეტს ნახშირბადის ნანომილების შეღებვისა და აალებადი დიდი ხნის პრობლემას, მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს მათ მუშაობის უპირატესობებს და აფართოებს მათი გამოყენების სფეროებს.

ბუნებაში არსებული სტრუქტურული ფერით შთაგონებულმა მკვლევარებმა პირველად შემოგვთავაზეს ნახშირბადის ნანომილაკების შეფერილობის განსახორციელებლად სტრუქტურული შეღებვის პრინციპის გამოყენების იდეა. ნახშირბადის ნანომილაკების ბოჭკოების ზედაპირზე ტიტანის დიოქსიდის (TiO2) მკვრივი საფარის ფენის დასაფარად ატომური ფენის დეპონირების ტექნოლოგიის გამოყენებამ ნახშირბადის ნანომილაკების ბოჭკოების ზედაპირზე ნათელი ფერების ჩვენება შეიძლება გამოიწვიოს. ნახშირბადის ნანომილაკების ბოჭკოების ქრომოგენული მექანიზმის შესწავლით დადგინდა, რომ როდესაც დაცემული სინათლე TiO2 ფენით დაფარული ნახშირბადის ნანომილაკების ბოჭკოების ზედაპირს აღწევს, დაცემული სინათლის უმეტესი ნაწილი იწვევს არეკვლას, გაფანტვას ან გარდატეხას TiO2 ფენის ზედაპირზე, გარდა იმისა, რომ მისი მცირე ნაწილი შთანთქავს. TiO2-სა და ნახშირბადის ნანომილაკებს შორის ხილული სინათლის არეკვლისა და გარდატეხის ინდექსის სხვაობის გამო, TiO2 ფენასა და ნახშირბადის ნანომილაკების ბოჭკოების ზედაპირს აქვს თხელი ფირის ინტერფერენცია, ამრიგად, TiO2 ფენით დაფარული ნახშირბადის ნანომილაკების ბოჭკოები წარმოქმნიან კაშკაშა ფერებს. ოქსიდების ტიპისა და სისქის შეცვლით (მაგალითად, თუთიის ოქსიდი, ალუმინის ოქსიდი, მაგნიუმის ოქსიდი, სილიციუმის ოქსიდი და ა.შ. TiO2-ის გარდა), შესაძლებელია ნახშირბადის ნანომილაკების ბოჭკოების ზედაპირის ფერის შეცვლა. ამ მეთოდს აქვს კარგი უნივერსალურობა და შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნებისმიერი ტიპის ნახშირბადის ნანომილაკების ბოჭკოებზე.

მკვლევრებმა ასევე აღმოაჩინეს, რომ შეღებილ ნახშირბადის ნანომილების ბოჭკოს შესანიშნავი თვისებები აქვს: პირველ რიგში, ოქსიდის საფარსა და ნახშირბადის ნანომილების ბოჭკოს ზედაპირს შორის ქიმიური კავშირია, რაც მას ძლიერ ადჰეზიას ანიჭებს; ოქსიდის საფარზე დაფუძნებული ნახშირბადის ნანომილების სტრუქტურული ფერი ავლენს სუპერ გამძლეობას და უძლებს 2000 რეცხვას და მაღალი ინტენსივობის ულტრაიისფერ გამოსხივებას 10 თვეზე მეტი ხნის განმავლობაში; ოქსიდის საფარით დაფარულ ნახშირბადის ნანომილების ბოჭკოებს აქვთ მნიშვნელოვანი ცეცხლგამძლეობა. სუფთა ნახშირბადის ნანომილების ბოჭკოებთან შედარებით, ისინი მაინც არ იწვის ცეცხლთან 8 საათიანი კონტაქტის შემდეგ და შეუძლიათ სრული სტრუქტურის შენარჩუნება. გარდა ამისა, ოქსიდის საფარი მცირე გავლენას ახდენს ნახშირბადის ნანომილების ბოჭკოების საწყის ელექტრულ და მექანიკურ თვისებებზე.

არაორგანული ოქსიდის საფარზე დაფუძნებული ნახშირბადის ნანომილაკების სტრუქტურის შეღებვის ამ ტიპის ტექნოლოგია მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს ნახშირბადის ნანომილაკების შინაგან თვისებებს და ეფექტურად აფართოებს მათი გამოყენების სფეროებს. შესაბამისი კვლევა გამოქვეყნდა „მეცნიერების მიღწევების“ შესახებ სათაურით „ნახშირბადის ნანომილაკების ზემდგრადი და ცეცხლგამძლე სტრუქტურული შეღებვა“.