碳同素異形體

碳同素異形體指的是元素碳的同素異形體，即純碳元素所能構成的各種不同的分子結構。包括了：

• 不定形碳（amorphous carbon）
• 碳奈米泡沫（carbon nanofoam）（1997年發現）
• 碳奈米管（carbon nanotube）
• 鑽石（diamond）
• 富勒烯（fullerene）
• 石墨（graphite）
• 藍絲黛爾石（lonsdaleite）
• 蠟石（白碳；ceraphite）

碳同素異形體系統橫跨完全極端且十分不同的範圍。

以鑽石及石墨為例：

• 鑽石是人類已知最硬的礦石；石墨卻是最軟的礦石之一。
• 鑽石是終極的研磨劑；石墨卻是非常好的潤滑劑。
• 鑽石是一流的絕緣體；石墨卻是良導體。
• 鑽石通常是透明的；石墨卻是不透光的。
• 鑽石的結晶是立方晶系；石墨卻是六方晶系。
• 鑽石的價值昴貴；石墨卻是普通。

另以不定形碳及碳奈米管為例：

• 不定形碳是最容易合成的材料之一；碳奈米管卻需極端高昴的成本才能製得。
• 不定形碳是完全等方向（isotropic）擴展的材料；碳奈米管卻是衹有一個方向前後延伸的非等方向（anisotropic）材料。