Diamantes e o grafite do seu lápis são feitos do mesmo material: carbono puro.

O diamante e o grafite são alótropos do carbono, o que significa que são formas diferentes do mesmo elemento químico. No grafite, cada átomo de carbono está ligado a outros três, formando anéis hexagonais em camadas planas conhecidas como grafeno. Essas camadas são mantidas por forças de Van der Waals, que são fracas o suficiente para permitir que o material se desprenda ao escrever em um papel.Em contraste, o diamante se forma sob pressões extremas, geralmente superiores a 5 gigapascais, e temperaturas acima de 1.200 graus Celsius. Nessas condições, encontradas a cerca de 150 quilômetros abaixo da superfície terrestre, cada átomo de carbono se liga fortemente a outros quatro em uma estrutura tetraédrica. Essa rede covalente tridimensional é o que confere ao diamante uma nota 10 na Escala de Mohs, a pontuação máxima de dureza mineral.Estudos conduzidos por instituições como a Instituição Smithsonian confirmam que a maioria dos diamantes naturais tem entre 1 bilhão e 3,5 bilhões de anos. Enquanto o grafite é um excelente condutor de eletricidade devido aos seus elétrons livres entre as camadas, o diamante atua como um isolante elétrico eficaz. Essa diferença drástica de propriedades físicas a partir de uma composição química idêntica demonstra o poder da geometria molecular na ciência dos materiais.