Graphène :
Le graphène est constitué d’une seule couche d’atomes de carbone disposés selon une structure en réseau hexagonal. Chaque atome de carbone est lié à trois autres atomes de carbone par de fortes liaisons covalentes. Cette structure bidimensionnelle confère au graphène ses propriétés uniques, telles qu'une conductivité électrique et thermique élevée, une résistance mécanique et une transparence optique.
Diamant :
Le diamant a une structure cristalline tridimensionnelle dans laquelle chaque atome de carbone est lié de manière covalente à quatre autres atomes de carbone, formant un réseau tétraédrique rigide. Cet arrangement donne un matériau très résistant et dur, faisant du diamant la substance naturelle la plus dure sur Terre.
Graphite :
Le graphite est également composé d'atomes de carbone disposés selon une structure de réseau hexagonal, semblable au graphène. Cependant, dans le graphite, les atomes de carbone sont empilés en couches qui sont faiblement maintenues ensemble par de faibles forces de Van der Waals. Cette structure en couches permet aux couches de glisser facilement les unes sur les autres, conférant au graphite sa douceur et ses propriétés lubrifiantes.
En résumé, le graphène est une couche d'atomes de carbone d'une épaisseur d'un atome disposée dans un réseau hexagonal, tandis que le diamant a un réseau tétraédrique et le graphite a une structure en couches avec de faibles forces de Van der Waals entre les couches. Ces différences structurelles se traduisent par des propriétés physiques et chimiques distinctes pour chaque allotrope du carbone.
