ميدونيد که شيمی آلی ، شيمی ترکيبهای کربن است . اگر بگيم که در عصر کربن زندگی می کنيم ، خيلی دور از حقيقت نيست . انواع ترکيبهای کربن که هر روزه نامشون رو ميشنويم : کلسترول ، هورمونهای رشد ، حشره کشها ، عوامل سرطانزا ، عوامل شيمی درمانی ، DNA ، ژتها و نفت . دو فاجعه ی اسف انگيز هم ما رو تهديد ميکنه که هر دو از تجمع ترکيبات کربن در اتمسفر ناشی ميشه : از بين رفتن لايه اوزون که بيشتر ناشی از کلروفلوئورو کربن ها يا CFC هست ؛ و اثر گلخانه ای(greenhouse effect ) که از متان ، CFC ، و بيش از همه دی اکسيد کربن سرچشمه ميگيره .

به همين دلايل بد نيست که راجع به اين عنصر و کاربردهای جديد آن بيشتر بدونيم . کربن به چهار صورت در طبيعت يافت می شه که همه ی آنها جامد هستند . اين ساختارها عبارتند از :

۱. گرافيت Graphite

در گرافيت اتمهای کربن به صورت لايه های تخت و موازی يکديگر آرايش يافته اند که هر لايه از ميليونها اتم کربن تشکيل شده که به صورت شش گوشه ای منتظم در کنار هم قرار گرفتند . از گرافيت به علت بالا بودن دمای ذوب آن برای ساخت بوته جهت ريخته گری فلزهای مذاب استفاده ميشه . از گرافيت همراه با خاک رس در ساختن مغز مداد ، به عنوان الکترود در کوره های برقی و در الکتروليز استفاده ميشه .

۲. الماس Diamond

الماس يکی از سخت ترين اجسام طبيعی ست . در جواهر سازی ، نوک مته ها برای سوراخ کردن ، بريدن شيشه و ساخت سنباده به کار ميره . بااينکه الماس جريان برق رو هدايت نميکنه ولی هدايت گرمايی اون ۵ برابر مس است . می دونيد چرا ؟

۳. باکی بال ها

در سال ۱۹۸۵ آلوتروپ جديدی از کربن کشف شد که به نام طراح گنبد منتظم ، باک مينستر فولرن buckminsterfullerene ناميده شد . بر خلاف الماس و گرافيت ، که مولکولهاشون همينطور ادامه دار هست ، فولرن مولکول مشخصی داره مثل C60 . اين مولکول ها شبيه به يک توپ فوتبال يا " باکی بال " هستند . فولرنها در دنيای شيمی غوغايی به پا کردند .

۴. نانولوله ها Nanotubes

يک صفحه گرافيت رو در نظر بگيريد ، اگر ما دونقطه اين صفحه گرافيتی رو به هم متصل کنيم لوله ای به دست می آد که قطر فضای داخلی اون چند ميليادرم متر هست . اين لوله ها به علت اينکه قطر اونها چند نانومتر هست " نانو لوله " نام گرفتند . در واقع يک نانو لوله همان صفحه گرافيتی ست که به شکل لوله در اومده باشه .

نانو لوله ها پيوندهای محکمی بين اتمهاشون دارن و به همين علت در برابر نيروهای کششی استحکام و مقاومت بالايی دارند . گفته ميشه که نانو لوله ها سخت تر از فولاد و سبک تر از آلومينيم هستند .به همين دليل از اونها به صورت کامپوزيت در ساخت بدنه هواپيما استفاده ميشه . مهمترين خصوصيت فيزيکی اين نانو لوله ها هدايت الکتريکی اونهاست .

خواص فوق العاده نانو لوله ها و روشهای پيچيده توليد اونها باعث شده که قيمت هر گرم از اين ماده حدود چند صد دلار باشه .

اما برای فهم و درک بيشتر ساختارهای مختلف کربن بخصوص نانولوله ها ميتونيد از نرم افزار ساده و درعين حال شگفت انگيز Nanotube Modeler استفاده کنيد . اين برنامه جديدترين نرم افزار ارائه شده (سال ۲۰۰۴- ۲۰۰۵ ) در زمينه نانو هست و بخصوص برای دانش آموزان مفيده