Amorfní uhlík

Amorfní uhlík je jedna z alotropických modifikací elementárního uhlíku bez pravidelné krystalické struktury. Atomy uhlíku jsou charakterizovány smíšenou hybridizací sp² (vázané s třemi sousedními atomy), jakož i sp³ (vázaný s čtyřmi sousedními atomy) v různém poměru. Atomy vytvářejí matrici šestičlenných amorfních cyklů, ve směsi s nanokrystalickými grafitickými strukturami.[1] Mezi fyzikální vlastností patří drolivost (na rozdíl od velmi tvrdého diamantu a měkkého grafitu) a matný vzhled.[2][3]

Příkladem amorfního uhlíku jsou saze, v nichž průměr základní částice činí cca 10–100 nm (použití při výrobě pryže). Přirozeným výskytem uhlíku v přírodě jsou karbonátové usazeniny, ropa a uhlí, kde byl uložen ve směsi grafitických forem s amorfním uhlíkem.[1]

Formy sp² jsou typické pórovitou strukturou s velkým povrchem a využívají se jako adsorbenty, při katalýze či v elektrodách. Staly se např. základem přípravy aktivního uhlí. Formy sp³ fungují jako izolanty a jsou tvrdé. Uplatňují se v elektronice, aplikovat je lze ve formě ochranného filmu. Skupinou amorfního uhlíku jsou uhlíkové klastry, s většinou sp³ vázaných atomů a některými typickými vlastnostmi diamantu, označované za diamond-like carbon (DLC, amorfní diamantu podobný uhlík[4]). Ty našly využití při skladování dat i piva, či ve formě biokompatibilního filmu u protéz.[2] Amorfní uhlík se také stal substrátem pro výrobu krystalické umělé formy tzv. Q-uhlíku (2015), údajně tvrdšího a jasnějšího než přírodní diamant.[5]