GraphèneLe graphène est un matériau bidimensionnel cristallin, forme allotropique du carbone dont l'empilement constitue le graphite. Cette définition théorique est donnée par le physicien en 1947. Par la suite, le travail de différents groupes de recherche permettra de se rendre compte que la structure du graphène tout comme ses propriétés ne sont pas uniques et dépendent de sa synthèse/extraction (détaillée dans la section Production).
Diamant synthétiqueUn diamant synthétique (aussi appelé diamant de synthèse, diamant de laboratoire ou diamant de culture) est produit en utilisant différentes techniques physiques et chimiques, visant à reproduire la structure des diamants naturels. Ces diamants de synthèse sont utilisés dans l'industrie et peuvent être de qualité variable. Selon plusieurs sources, le marché des diamants synthétiques est en expansion notamment dans les domaines de la joaillerie, de l'électronique et des hautes technologies, qui exigent une qualité et une pureté élevées.
Carbone amorphethumb|Représentation moléculaire d'un fragment de carbone amorphe. Le carbone amorphe est une forme allotropique du carbone qui, amorphe, ne possède pas de structure cristalline (contrairement au graphite et au diamant). En minéralogie, on emploie le terme pour désigner du charbon, des suies ou d'autres formes de carbone qui ne sont ni du diamant, ni du graphite, mais du point de vue cristallographique ces formes de carbone sont des polycristaux au sein d'une matrice amorphe et ne sont pas entièrement amorphes.
FullerèneUn fullerène est une molécule composée de carbone pouvant prendre une forme géométrique rappelant celle d'une sphère, d'un ellipsoïde, d'un tube (appelé nanotube) ou d'un anneau. Les fullerènes sont similaires au graphite, composé de feuilles d'anneaux hexagonaux liés, mais contenant des anneaux pentagonaux et parfois heptagonaux, ce qui empêche la feuille d'être plate. Les fullerènes sont la troisième forme connue du carbone. Les fullerènes ont été découverts en 1985 par Harold Kroto, Robert Curl et Richard Smalley, ce qui leur valut le prix Nobel de chimie en 1996.
AérogelUn aérogel est un matériau semblable à un gel où le composant liquide est remplacé par du gaz. C'est un solide à très faible densité avec plusieurs propriétés remarquables, notamment sa capacité à isoler thermiquement. Il a été créé par Steven Kistler en 1931, lors d'un pari avec Charles Learned de la forme : « Qui pourrait remplacer le liquide à l'intérieur d'un bocal de gel, par du gaz, sans qu'il se rétracte ? ». Les travaux de Kistler l'ont amené à composer des aérogels de silice, d'alumine, d'oxyde de chrome() ou d'oxyde d'étain.
Carbone acétylénique linéaireLe carbone acétylénique linéaire, également appelé carbyne, serait un allotrope du carbone constitué de chaînes linéaires . Dans ce type de structure, les atomes de carbone présentent une géométrie linéaire avec une hybridation sp. De tels matériaux présentent un intérêt considérable en nanotechnologie dans la mesure où leur module de Young est environ supérieur à celui du diamant. Leur existence même en tant qu'allotrope distinct du carbone est discutée, tant leurs propriétés et leurs méthodes de synthèse se rapprochent de celles des fullerènes.
Cellule à enclumes de diamantright|300px|thumb|Schéma du principe d'une cellule à enclumes de diamant. La cellule à enclumes de diamant est un dispositif expérimental qui permet de soumettre un matériau à des pressions et températures très élevées et de réaliser de nombreuses mesures physiques dans ces conditions. Ses performances et sa relative facilité d'utilisation en ont fait un dispositif incontournable dans les études des comportements des matériaux sous hautes pressions.
Nanotube de carbonethumb|Représentation d'un nanotube de carbone. (cliquer pour voir l'animation tridimensionnelle). thumb|Un nanotube de carbone monofeuillet. thumb|Extrémité d'un nanotube, vue au microscope électronique. Les nanotubes de carbone (en anglais, carbon nanotube ou CNT) sont une forme allotropique du carbone appartenant à la famille des fullerènes. Ils sont composés d'un ou plusieurs feuillets d'atomes de carbone enroulés sur eux-mêmes formant un tube. Le tube peut être fermé ou non à ses extrémités par une demi-sphère.
Material properties of diamondDiamond is the allotrope of carbon in which the carbon atoms are arranged in the specific type of cubic lattice called diamond cubic. It is a crystal that is transparent to opaque and which is generally isotropic (no or very weak birefringence). Diamond is the hardest naturally occurring material known. Yet, due to important structural brittleness, bulk diamond's toughness is only fair to good.
ClivageLe clivage est l'aptitude de certains minéraux à se fracturer selon des surfaces planes dans des directions privilégiées lorsqu'ils sont soumis à un effort mécanique (un choc ou une pression continue). L'existence et l'orientation des plans de clivage dépendent de la symétrie et de la structure cristalline (plans des liaisons les plus faibles du réseau) et sont donc caractéristiques des espèces. Lorsque les surfaces de fractures sont irrégulières, on parle de cassure.
Glassy carbonGlass-like carbon, often called glassy carbon or vitreous carbon, is a non-graphitizing, or nongraphitizable, carbon which combines glassy and ceramic properties with those of graphite. The most important properties are high temperature resistance, hardness (7 Mohs), low density, low electrical resistance, low friction, low thermal resistance, extreme resistance to chemical attack, and impermeability to gases and liquids. Glassy carbon is widely used as an electrode material in electrochemistry, for high-temperature crucibles, and as a component of some prosthetic devices.
Carbone dérivé de carburesLe carbone dérivé de carbures, ou , est une désignation générique pour les matériaux carbonés issus de carbures précurseurs, qu'ils soient binaires, comme le carbure de silicium SiC et le carbure de titane TiC, ou ternaires, comme les phases MAX et . Des matériaux CDC ont également été produits à partir de céramiques issues de polymères, comme Si–O–C et Ti–C, et de carbonitrures comme Si–N–C. De tels matériaux peuvent présenter des structures très variables, aussi bien amorphe que cristallisée, avec des hybridations sp et sp, ainsi qu'une texture fortement poreuse ou entièrement compacte.
NanomatériauUn nanomatériau est un matériau (sous forme de poudre, aérosol ou quasi-gaz, suspension liquide, gel) possédant des propriétés particulières à cause de sa taille et structure nanométrique. Les nanomatériaux sont habituellement issus de la nanotechnologie, à la différence des nanoparticules qui peuvent être d'origine naturelle ou résulter de processus tels que le soudage, le fumage, le polissage. Le , la Commission européenne publie ses recommandations relatives à la définition des nanomatériaux (recommandation 2011/696/UE) : .
