I går annoncerede det kongelige svenske videnskabsakademi, at dette års Nobelpris i fysik vil gå til Andre Geim og Konstantin Novoselov "for banebrydende eksperimenter vedrørende den todimensionelle materialegrafene." Grafen er en af mange allotroper eller former af elementet carbon. Carbon er specielt fordi det har så mange forskellige allotropes (de vigtigste er fremhævet nedenfor), hvoraf mange har særlige egenskaber:
Diamant : Kulstofatomer samles og bindes sammen i et tæt gitter for at skabe dette ekstremt hårde, gennemsigtige naturlige stof. De diamanter, som folk graver op i dag, blev dannet 100 miles eller mere under jordoverfladen, hvor kulstoffet blev udsat for en enorm varme og tryk for mere end en milliard år siden. Producenter kan nu også dyrke diamanter i et laboratorium for at skabe juveler eller til industrielle formål.
Grafit : Den bløde bly i en blyant er virkelig grafit, et flassende, fleksibelt hexagonalt gitter af carbonatomer. I modsætning til diamant er grafit blød og leder elektricitet.
Grafen : Dette tynde ark kulstof er kun et atomtykt. Geim og Novoselov oprettede det første ark grafen ved hjælp af et simpelt stykke klæbebånd til at løfte en kulstofflak af grafit. Graphene er en god leder af elektricitet, og forskere mener, at det kan være nyttigt i teknologier som berøringsskærme og solceller. (En interessant sidebemærkning: Geim er den første person, der nogensinde vandt både en Nobelpris og en Ig Nobel. Han blev tildelt Ig Nobel i 2000 for at have leviteret en frø med magneter.)
Buckminster-fullerenes : Disse hule kulstofmolekyler, hvis opdagere blev tildelt Nobelprisen i kemi fra 1996, får deres navn fra deres lighed med de geodesiske strukturer i Bucky Fuller. Molekylerne findes i kugelformer - kaldet buckyballs - og kan også formes til nanorør af kulstof, som er 100 gange stærkere end stål, men en sjettedel af vægten.
Carbon nanofoam : Dette skum, der udelukkende er fremstillet af carbonatomer, er et af de mindst tætte stoffer i verden. Carbon i denne form fungerer som en halvleder og er magnetisk.
Ikke alt kulstof samles imidlertid i komplekse krystallinske strukturer med specielle egenskaber. Den blandede form kaldes amorf kul .
