Como el diamante, el grafito también contiene núcleos de carbono; sin embargo, sus propiedades son muy diferentes. En las siguientes figuras se presentan las estructuras del diamante, el grafito y el fulereno. Todas estas sustancias están formadas únicamente por átomos de carbono, pero presentan estructuras muy diferentes.
El diamante forma una estructura tetraédrica, en donde habría un átomo de carbono en el centro del tetraedro y cuatro en cada uno de los vértices. Estos últimos estarían enlazados a su vez con otros átomos, formando una estructura de red cristalina que es la que hace al diamante tan valioso.
El grafito, en cambio, forma estructuras laminares que permiten escribir —con lápices cuya punta es de esa sustancia— y lo hacen un material buen conductor de la electricidad.
El fulereno no forma redes ni láminas, es una sustancia con sesenta átomos de carbono ligados unos a otros; su estructura es tan especial que cuando se descubrió el primer nombre que se le dio fue el de futboleno, porque parece un balón de futbol. Estas diferencias estructurales y la menor cantidad de átomos de carbono enlazados del fulereno hacen que su temperatura de fusión sea mucho menor que la del diamante y el grafito.
El grafito está formado únicamente de átomos de carbono, eso significa que los electrones se reparten por igual entre los átomos que forman el enlace. A diferencia del diamante, el grafito es un buen conductor de la electricidad, debido a las cargas en movimiento. Como el grafito tiene una estructura laminar, algunos electrones se encuentran entre las láminas y son atraídos con la misma fuerza por todos los átomos presentes en las capas adyacentes. La atracción hacia esos electrones no es muy fuerte porque la distancia entre los átomos de carbono de una lámina y los de la otra es relativamente grande. Se dice entonces que sus electrones se encuentran libres y pueden moverse sin ninguna atadura. A esto se debe la conductividad eléctrica del grafito. La estructura del diamante y del fulereno no permite la existencia de cargas o electrones libres, y por ello estas dos sustancias no conducen la electricidad.
Conocer y comprender las características de los enlaces que mantienen unidos a los átomos en las sustancias permite explicar sus propiedades. Pero no solo eso. Conocer las características de los enlaces permite a los químicos unir átomos casi a su antojo, lo cual posibilita el diseño de redes o moléculas con propiedades específicas y, por lo tanto, la generación de sustancias nuevas con propiedades especiales. Así es como hoy día, existen plásticos que conducen corriente eléctrica o cambian de color con la temperatura, líquidos con estructuras que se transforman con el paso de corriente y generan imágenes en una pantalla, o medicamentos que interaccionan con el ADN de una forma específica. Esto abre posibilidades al desarrollo de medicamentos nuevos y más efectivos y a avances tecnológicos, como los televisores de plasma, los teléfonos celulares, los microchips y la nanotecnología.
