Diamond:
* Struttura cristallina: Cubic centrato sul viso (FCC)
* Bonding: Legami covalenti tra tutti gli atomi di carbonio, formando una rete 3D forte e rigida.
* Proprietà: Materiale naturale più duro noto, indice di rifrazione elevato, eccellente conduttore termico.
Grafite:
* Struttura cristallina: Struttura esagonale a strati. Ogni strato è composto da anelli esagonali di atomi di carbonio collegati da legami covalenti. Gli strati sono tenuti insieme da forze deboli di van der Waals.
* Bonding: Legami covalenti all'interno di ogni strato, van der Waals forze tra gli strati.
* Proprietà: Conduttore elettrico morbido, scivoloso, buono, usato in matite, lubrificanti ed elettrodi.
Grafene:
* Struttura cristallina: Singolo strato di grafite, un reticolo a nido d'ape 2D di atomi di carbonio.
* Bonding: Legami covalenti tra atomi di carbonio.
* Proprietà: Conduttore elettrico e termico estremamente forte e sottile, eccellente, trasparente, utilizzato in elettronica, compositi e accumulo di energia.
Fullerene (Buckminsterfullerene):
* Struttura cristallina: Molecole sferiche o ellissoidali composte da 60 o più atomi di carbonio disposti in una rete di pentagoni ed esagoni.
* Bonding: Legami covalenti tra atomi di carbonio.
* Proprietà: Struttura molecolare unica, potenziali applicazioni in medicina, elettronica e scienza dei materiali.
Nanotubi di carbonio:
* Struttura cristallina: Strutture cilindriche composte da fogli arrotolati di grafene.
* Bonding: Legami covalenti tra atomi di carbonio.
* Proprietà: Elevata resistenza alla trazione, alta conducibilità elettrica e termica, utilizzata in compositi, elettronica e accumulo di energia.
Altre strutture cristalline:
* lonsdaleite (diamante esagonale): Una rara forma di diamante con una struttura cristallina esagonale.
* Nanofoam di carbonio: Una rete 3D di nanotubi di carbonio interconnessi con bassa densità.
* Diamondoid: Una famiglia di molecole con una struttura a diamante.
Questi sono solo alcuni esempi delle diverse strutture cristalline che il carbonio può formare, evidenziando la sua versatilità e importanza nella scienza dei materiali.
