فولرن باکی بال
کربن چهارمین عنصر فراوان در جهان است و در بین تمامی عناصر، نقش بسیار مهمی در تحقیقات فناوری نانو و کاربردهای متصور برای آن داشته است. قبل از بررسی نانوساختارهای کربنی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی کربن در حالت حجیم را بررسی می کنیم.
عنصر کربن(C) در بسیاری از ترکیبات مختلف وجود دارد. در غذا، مداد، خودکار یا کاغذی که می نویسیم و حتی در سوخت و لباس همه ما کربن وجود دارد. کربن نقش مهمی در شیمی حیات دارد؛ نافلزی است که به طور طبیعی در تمامی سلولهای جانداران وجود دارد. عدد اتمی6 و جرم اتمی12 دارد. 19درصد وزن بدن انسان را تشکیل داده و بخش مهمی از پروتئینها، کربوهیدراتها، چربیها و اسیدهای نوکلئیک می باشد. کربن به همراه اتم هیدروژن عنصر اصلی تمام سوختهای فسیلی، زغال، نفت و گاز طبیعی است.
کربن در مواد مصنوعی مانند کامپوزیتها به صورت الیاف کربن یا الیاف شیشه، به عنوان تقویت کننده استفاده می شود. مواد مرکب کربن سبک و مستحکم اند و کاربردهای وسیعی در زمینه هوافضا و خودروسازی دارند. از الیاف کربن در قایق های بادبانی و دوچرخه های پیشرفته استفاده می شود. کربن در کالاهای مصرفی مانند کامپیوترهای لپ تاپ، چوبهای ماهیگیری و راکتهای تنیس نیز استفاده می شود.
آلوتروپهای (اشکال) متنوعی از کربن وجود دارد که در خواص، نانوساختار (ساختار مولکولی) و کاربردها تفاوت بسیار زیادی با هم دارند. این اشکال شامل حالتهای بی ریخت(آمورف)، گرافیت، الماس و فولرین هستند.
ساختار های معمول اتم کربن شامل گرافیت و الماس
