कर्ब(कार्बन), शिसपेन्सिलमध्ये वापरतो ते ग्राफाइट व हीरा यामध्ये काय साम्य आहे? एक आपण जळणासाठी वापरतो, दुसरा अतिशय नरम पदार्थ आहे तर हीरा अतिशय कठीण पदार्थ आहे, पण ही सर्व एकाच मूळधातूची रूपे आहेत, तो म्हणजे बहुरूपी कर्ब (कार्बन). हे तिन्ही पदार्थ जाळले तर आपणास फक्त कर्बद्वीप्राणवायू म्हणजे कार्बनडाय ऑक्साईड वायू मिळतो. मग या तिघांमध्ये हे टोकाचे फरक का होतात? ते केवळ या तिघांच्या रेणूमध्ये कार्बनचे अणू एकत्र येताना वेगवेगळ्या पद्धतीने व वेगवेगळ्या संख्येने येतात यामुळे. मूलत हे सर्व एकच आहेत.याचाच अर्थ असा की ग्राफाइट व हीरा यामध्ये काही मोठा फरक नाही. मग काही थोडीशी खटपट केली तर ग्राफाइटचा हीरा होण्यास हरकत नाही. अगदी खरे आहे. फक्त ही थोडीशी खटपट कशी करावयाची ते आपणास माहीत नाही एवढेच. तसा फार मोठय़ा खटपटीने ग्राफाइटचा हीरा बनविता येतो, पण ते हीरे फार बारीक असतात व त्यासाठी खर्च फार मोठा येतो. पूर्वी अ‍ॅल्युमिनियम हा धातूही फार महाग होता. त्याला सोन्याची किंमत होती. मोठय़ा सन्मानाची पदके वगरे अ‍ॅल्युमिनियमची करत होते. वास्तविक अ‍ॅल्युमिनियम ज्याच्यापासून बनवायचे ते बॉक्साइट भरपूर मिळत होते व स्वस्त होते. परंतु त्यापासून अ‍ॅल्युमिनियम तयार करण्याची पद्धत फारच खíचक होती. अनेकांनी स्वस्त व सोपी पद्धत शोधण्याचे निष्फळ प्रयत्न केले, पण शेवटी एका विद्यार्थाने तशी पद्धत शोधून काढली आणि अ‍ॅल्युमिनियम हा श्रीमंतांचा धातू गरिबांचा झाला. तशीच जर कोणी ग्राफाइट पासून हीरा बनविण्याची स्वस्त व सोपी कृती शोधली तर? मग आपण हीऱ्याचे हातोडे खिळे ठोकण्यासाठी वापरू. पण ही सोपी पद्धत फार कठीण आहे कारण ती आपल्याला अजून माहीत नाही. पण कर्ब या बहुरूपी मूलधातूची ही केवळ दोनच रूपे नाहीत तर आणखीही काही अतिआश्चर्यकारक गुणधर्म असलेली रूपेही आढळली आहेत. पोलादापेक्षाही कित्येक पटीने मजबूत, कापसापेक्षाही हलकी, प्रचंड विद्युत वाहकता असलेली, उष्णतेचे वहन अतिशय सुलभतेने करणारी, कमालीचे स्थिती स्थापकत्व असलेली अशी या बहुरूपी पदार्थाची काही आणखी रूपे आढळून आलेली आहेत. या पकी एक म्हणजे ग्राफिन. हे ग्राफिन अतिशय पातळ अशा थरात कर्बचे अणू मधमाशीच्या पोळ्याच्या आकारात जोडले जाऊन तयार होते. या ग्राफिनला लांबी आणि रुंदी आहे पण जाडी नाही. ते अतिशय पातळ म्हणजे किती तर अदृश्यच आहे. जर ग्राफिनचा कागदाच्या जाडीचा ढीग करावयाचा असेल तर ग्राफिनचे किमान एक लाख थर एकावर एक असे रचवायला लागतील. ग्राफिनतसेच या ग्राफिनचे गुणधर्म याहीपेक्षा अद्भुत आहेत. हे बांधकामाच्या पोलादापेक्षा तीनशेपट अधिक मजबूत आहे आणि कठीणपणा असा की, सर्वात कठीण अशा हीऱ्यापेक्षा चाळीस पट कठीण आहे. हे मजबूत आणि दणकट ग्राफिन रबरासारखे लवचिकही आहे. म्हणजे अगदी पोलादी रबर. आपण पदार्थ गरम ठेवण्यासाठी जे पातळ आवरण वापरतो तशा ग्राफिनच्या पातळ झोळीमध्ये हत्तीसुद्धा तोलता येईल. विद्युत प्रवाहाचे वहन करण्यामध्ये प्रत्येक पदार्थ कमी-जास्त अडथळा करीत असतो, पण जर तोच पदार्थ अतिशय थंड म्हणजे उणे १४० अंश सेल्सियसच्या आसपास गोठवला तर तो विद्युत प्रवाहाचे अतिशय चांगला वाहक बनतो. मात्र ग्राफिनला असे अतिथंड करण्याची आवश्यकता नाही. ते सामान्य तापमानालाच विद्युत प्रवाहाचे अतिशय चांगले वाहक आहे. अर्थात ग्राफिनने येथेही अगदी टोकाची मजल गाठली आहे. ग्राफिनमध्ये विद्युत प्रवाहाला फारच कमी विरोध होतो. त्यामुळे विद्युतकण (इलेक्ट्रॉन) अतिशय वेगाने प्रवास करू शकतात. विद्युतकण जवळ जवळ प्रकाश कणाच्या (फोटॉन) वेगाने जाऊ शकतात. ग्राफिन उष्णतेचेही फार चांगले वाहक आहे, पण ते खूप महाग आहे. ग्राफिनवर संशोधन चालू आहे. भविष्यात होईलही स्वस्त. फुलरीन"फुलरीन" बहुरूपी कर्बचे हे आणखी एक वेगळे रूप. कर्बचे साठ अणू एकत्र येऊन फुटबॉलसारखा गोल आकार बनवतात. हा सूक्ष्म गोल म्हणजे फुलरीनचा रेणू. फुलरीनचे गुणधर्म फार विचित्र आहेत. फुलरीनचा रेणू अतिचिवट आहे. वातावरणाच्या तीन हजार पट दाब दिला तरीही तो तगून राहू शकतो. अजिबात कोलमडून जात नाही आणि आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे दाब काढला की परत पहिल्या सारखा होतो. हा विद्युत प्रवाहाचा फार चांगला वाहक आहे आणि जर त्यावर सत्तर टक्के पर्यंत दाब दिला तर तो महा विद्युत वाहक (सुपर कंडक्टर) बनतो. फुलरीनचे रासायनिक गुणधर्मही फार उपयुक्त ठरणारे आहेत. कार्बनचे आणखी एक आश्चर्यकारक रूप आहे. त्याचे नाव आहे नॅनो टय़ूब. ग्राफिनची जर छोटी गुंडाळी केली तर त्या पोकळ नळीची नॅनो टय़ूब होईल, पण यातही एक चमत्कारिकपणा आहे. ही गुंडाळी विशिष्ट कोनातून झाली तर नॅनो टय़ूब धातूचे गुणधर्म दाखवते. पण एका वेगळ्या कोनातून गुंडाळले गेले तर नॅनो टय़ूब अर्ध वाहकाचे (सेमी कंडक्टर ) गुणधर्म दाखवते. नॅनो टय़ूबनॅनो टय़ूबचेही बरेच प्रकार आहेत. काही नॅनो टय़ूब फक्त एकाच गुंडाळीचे आहेत तर काही एकात एक असे अनेक गुंडाळीचे आहेत. काही सरळ तर काही नागमोडी. नॅनो टय़ूबच्या नळीला फक्त लांबी आहे पण रुंदी नाही. नॅनो टय़ूब अतिसूक्ष्म असतात. जर नॅनो टय़ूबची केसाच्या जाडीची मोळी बनवायची असेल तर सुमारे ऐंशी हजार नॅनो टय़ूब एकत्र कराव्या लागतील. नॅनो टय़ूब पोलादापेक्षा बळकट पण प्लास्टिकसारख्या लवचिक असतात. त्या पोलादाच्या शंभर पट मजबूत आणि पाचपट कठीण असतात. या टय़ूब उष्णतेच्या अतिउत्तम वाहक आहेत. जर नॅनो टय़ूबची भांडी केली तर गॅस वर भांडे ठेवीपर्यंत हाताला चटका बसेल. पण या सुद्धा फारच महाग आहेत.
