Ποιο αλλοτρόπο του άνθρακα θεωρείται αξιοπρεπής αγωγός;
Εδώ είναι γιατί:
* Δομή: Ο γραφίτης έχει μια στρωματοποιημένη δομή όπου κάθε στρώμα αποτελείται από άτομα άνθρακα διατεταγμένα σε εξαγωνικό πλέγμα. Μέσα σε κάθε στρώμα, τα άτομα άνθρακα συνδέονται έντονα μαζί μέσω ομοιοπολικών δεσμών, σχηματίζοντας ένα δίκτυο απομακρυσμένων ηλεκτρονίων.
* Delocalized Electrons: Αυτά τα απομακρυσμένα ηλεκτρόνια είναι ελεύθερα να κινούνται σε όλα τα στρώματα, επιτρέποντας τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος.
* Αδύναμη σύνδεση ενδιάμεσων στρώσεων: Τα στρώματα σε γραφίτη συγκρατούνται από τις αδύναμες δυνάμεις van der Waals. Αυτό επιτρέπει στα στρώματα να γλιστρούν ο ένας τον άλλον, δίνοντας στον γραφίτη τη χαρακτηριστική του ολισθητήρα και καθιστώντας το καλό λιπαντικό.
Άλλες αλλοτρόπες άνθρακα και η αγωγιμότητά τους:
* Diamond: Το Diamond έχει μια πολύ άκαμπτη, τρισδιάστατη δομή με ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς. Αυτή η δομή δεν επιτρέπει την ελεύθερη κίνηση ηλεκτρονίων, καθιστώντας το Diamond ένα εξαιρετικό μονωτήρα.
* fullerene: Οι φουλλερενές είναι δομές που μοιάζουν με κλουβί με κλειστό δίκτυο ατόμων άνθρακα. Ενώ μπορούν να παρουσιάσουν κάποια ηλεκτρική αγωγιμότητα, είναι σημαντικά χαμηλότερη από τον γραφίτη.
* νανοσωλήνες άνθρακα: Οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι κυλινδρικές δομές των τυλιγμένων φύλλων γραφένιου. Μπορούν να παρουσιάσουν εξαιρετική ηλεκτρική αγωγιμότητα ανάλογα με τη δομή και τις ιδιότητές τους.
Επομένως, ενώ άλλα αλλοτρόπια άνθρακα μπορεί να έχουν κάποιες αγώγιμες ιδιότητες, ο γραφίτης είναι το μόνο αλλοτρόπιο που θεωρείται αξιοπρεπής αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας λόγω της μοναδικής δομής και των αποσυμπιεστών ηλεκτρονίων
