อนุภาคคาร์บอนระดับนาโนเมตรเช่น ท่อนาโนคาร์บอน คาร์บอนนาโนฮอร์น และคาร์บอนนาโนแคปซูล ถูกสังเคราะห์ขึ้นด้วยวิธีการปล่อยอาร์คไฟฟ้าในไนโตรเจนเหลว โดยใช้คาร์บอนกับคาร์บอน หรือเป็นเหล็กกับคาร์บอน ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาปริมาณกระแสไฟฟ้าที่มีผลกระทบต่อโครงสร้าง และค่าผลได้ (yield) ของผลิตภัณฑ์ จากการใช้เครื่องจุลทรรศน์แบบส่องผ่านอิเล็กตรอน ภายใต้เงื่อนไขการสังเคราะห์ด้วยวิธีการปล่อยอาร์คในไนโตรเจนเหลวโดยใช้เหล็กกับคาร์บอนเป็นขั้วอิเล็กโทรด พบว่าผลผลิตที่เป็นคาร์บอนนาโนแคปซูลมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 50-400 นาโนเมตร ในลักษณะเดียวกันก็ค้นพบว่าภายใต้การสังเคราะห์ด้วยวิธีการปล่อยอาร์คในไนโตรเจนเหลวโดยมีคาร์บอน-คาร์บอนเป็นขั้วอิเล็กโทรดจะได้ผลผลิตต่อนาโนคาร์บอนมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 8-25 นาโนเมตร และมีความยาวเฉลี่ย150-250 นาโนเมตร เมื่อได้นำอนุภาคคาร์บอนระดับนาโนเมตรที่ได้ไปทดสอบประยุกต์ใช้งานโดยเป็นสารเติมแต่ง เพื่อเตรียมวัสดุประกอบแต่งของอนุภาคคาร์บอนระดับนาโนเมตรกับไอโซพอลิโพรพิรีนด้วยวิธีการหลอมรวม ทำการวิเคราะห์คุณสมบัติทางกลและโครงสร้างของพอลิโพรพีรีนกับอัตราส่วนของอนุภาคคาร์บอนระดับนาโนเมตรที่ถูกสังเคราะห์ขึ้น จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าวัสดุประกอบแต่งพอลิเมอร์จะมีจุดหลอมเหลวลดลงเมื่อมีการเพิ่มอัตราส่วนของอนุภาคนาโนคาร์บอน