碳是地球上组成生命的最基本元素之一。碳具有很强的结合能力，可与其他元素结合成不计其数的无机和有机化合物，形成了化学和生物的多样性，构成了现在丰富多彩的世界。
自然界的碳一般具有三种同素异形体：石墨、金刚石和无定形碳。经过长期大量的研究，人们已对上述材料的物理和化学性质有了深入理解。
自上世纪80年代以来，科学家对合成碳的新型同素异形体产生了浓厚兴趣，最著名的例子包 括碳富勒烯、碳纳米管和石墨烯。这些结构不仅在化学、物理、材料和信息科学等领域产生了巨大影响，同时也在工业和技术上大量应用。基于这些结构，人们合成 了许多新的衍生物，并制成了新的功能器件和相关产品。
另一方面，随着化学合成技术的进步，人们也不断得到一些比较复杂的碳的同素异形体，目前已进入探索碳的新型同素异形体的活跃期。
在国家自然科学基金委员会和中国科学院的资金支持下，苏刚和胜献雷等人通过大量对比研究 后提出，如果将立方金刚石结构中每个原子用一个碳的正四面体来替代，将会形成碳的一种新型三维立方晶体结构。基于密度泛函的第一性原理研究，他们发现这种 结构在几何、能量以及动力学上都是稳定的，并命名该同素异形体为T-carbon。
他们的研究表明，与其他同素异形体比较，T-carbon沿特定方向上的原子间距比较大，原子体积是金刚石的2倍多、石墨的1.5倍；其体弹性模量是金刚石的36%、石墨的57%。由于T-carbon原子间的空隙较大，非常利于做储能材料。
专家认为，由于这些独特性能，T-carbon一旦在实验上被获得，将会在光催化、吸 附、储氢、航空航天材料等领域有潜在的广泛应用。进一步研究显示，T-carbon也有可能在宇宙星际尘埃或太阳系外行星中被观察到。该工作已被 Science News、PhysOrg.com等作为研究亮点报道。（肖洁）
《科学时报》 (2011-04-28 A1 要闻)