Včera Královská švédská akademie věd oznámila, že letošní Nobelova cena za fyziku půjde Andreu Geimovi a Konstantinovi Novoselovovi „za průkopnické experimenty týkající se dvourozměrného materiálového grafenu“. Grafen je jedním z mnoha allotropů nebo forem uhlíkového prvku. Uhlík je zvláštní, protože má tolik různých allotropů (hlavní jsou zvýrazněny níže), z nichž mnohé mají zvláštní vlastnosti:
Diamant : Uhlíkové atomy se spojí a spojí v těsné mřížce, aby vytvořily tuto extrémně tvrdou, průhlednou přírodní látku. Diamanty, které dnes lidé vykopali, byly vytvořeny 100 mil nebo více pod zemským povrchem, kde byl uhlík vystaven ohromnému teplu a tlaku před více než miliardou let. Výrobci nyní mohou také pěstovat diamanty v laboratoři za účelem vytváření šperků nebo pro průmyslové účely.
Grafit : Měkký olovo v tužce je opravdu grafit, šupinatá, pružná hexagonální mřížka atomů uhlíku. Na rozdíl od diamantu je grafit měkký a vede elektřinu.
Graphene : Tenká vrstva uhlíku je tlustá jen jedním atomem. Geim a Novoselov vytvořili první vrstvu grafenu pomocí jednoduchého kusu lepicí pásky, která zvedla vločku uhlíku z grafitu. Graphene je dobrým vodičem elektřiny a vědci se domnívají, že by to mohlo být užitečné v technologiích, jako jsou dotykové obrazovky a solární články. (Zajímavá vedlejší poznámka: Geim je první člověk, který kdy získal Nobelovu cenu a Ig Nobel. V roce 2000 získal Ig Nobel za levitaci žáby magnety.)
Buckminster-fullerenes : Tyto duté uhlíkové molekuly, jejichž objevitelé získali Nobelovu cenu za chemii v roce 1996, dostávají své jméno podle jejich podobnosti s geodetickými strukturami Bucky Fullera. Molekuly přicházejí ve tvaru koule - nazývané buckyballs - a mohou být také vytvořeny do uhlíkových nanotrubic, které jsou 100krát silnější než ocel, ale šestina hmotnosti.
Uhlíkový nanofoam : Tato pěna, vyrobená výhradně z atomů uhlíku, je jednou z nejméně hustých látek na světě. Uhlík v této formě funguje jako polovodič a je magnetický.
Ne celý uhlík se však spojuje do složitých krystalických struktur se zvláštními vlastnostmi. Neuspořádaná forma se nazývá amorfní uhlík .
