地球上所蕴藏的物质元素有很多，其中的碳元素一直被称作“宇宙中最神奇的元素”。
它拥有着大量的同位素异形体，从人体的骨骼、铅笔笔芯中的石墨、戒指上的钻石等，都是碳元素因为排列结构的物质，它们从本质上来说，都是属于碳。
碳元素除了构成生活中很多常见的物质，同时也还有很多人类刚研发或者正在研发的结构，比如石墨烯、石墨炔、富勒烯、碳纳米管等等。
基于这一点，碳材料也一直被认为是一种未来材料，而每一种新型碳材料的发现，几乎毫无例外地都会引发材料学家的研究热潮，比如我国中科院所创造的一种新型碳材料，一时之间引发来自四面八方的关注和讨论。
根据《北京日报》所报道，中国科学院研究所研究员郑健团队成功创造了一种新型碳同位素异形体单晶“单层聚合碳60”，并表示这种新型的碳材料很有可能作用在化学催化、量子计算、半导体等领域。
对于“单层聚合碳60”这个名字，想必很多人并不陌生，在高中的课本中曾经出现过，单层聚合碳60也被称之为“足球碳”。
它是由60个碳原子构成的一个结构非常特殊的分子团。人类在20世纪末期发现了“足球碳”这种物质，在此之后世界各国纷纷展开了深入的研究。
科学家表示，虽然人类在几十年前才发现这种特殊的物质结构，但实际上这种“足球碳”早在8000万年前就存在地球上，甚至应该有比人类更加古老的生物发现并运用这个特殊的球体结构，以帮助那些古老的生物在自然界能够更好地生存。
而令人欣喜且意外的是，曾经出现在课本里的未来材料，如今被我国科研人员成功地创造了出来。
本次成功创造出单层聚合碳60，对于中科院来说，可谓是十年磨一剑，用郑健院士在接受采访时的原话来说，仅仅是在方案的构思和探索，团队就用了5年时间，郑健团队的方案是以富勒烯为基本单位，运用巧妙的实验方法来对“足球碳”的特殊结构进行排列。
而排列的过程之艰难，也是超乎想象，一个“砖块”放错位置，或一处共价键连接有误，整体的结构就会变为无序状态。
据郑健院士在接受采访时介绍，足球碳的结构不仅复杂而且特殊，以传统“垒砖块”的方法行不通。
因为迄今为止构建“二维材料”的最小单元是“单个原子”，而被称为人造原子的“纳米团簇”，一直被当成是基本单元进行构建高级的二维拓扑结构，但截止到目前仍无法实现。
在加上“碳碳成键”的反应收率无法达到100％，并且“碳碳成键”反应是属于不可逆反应，因此采取传统的化学方式从下到上进行分子“垒砖头”的方法，去制备二维团簇碳材料单晶几乎无法完成。
除了传统的“垒砖头”的方式行不通，采用表面氧化的方法也行不通，整个过程中尝试了无数种方法，最终科研团队决定打破常规不按即有的科学方式，而是采取了另一个“套路”，先将晶体在制备过程中便先掺入离子，聚合反应之后再将其中离子去掉，最终以这种方式得到了结构稳定的新材料。
值得一提的是，用这种方式来得“单层聚合C60”的话，在常压下通过简单的反应条件就能够合成。
而“单层聚合C60”是继石墨烯、石墨炔后又一种稳定的碳材料，它不仅具有比较高的洁净度，而且在力学稳定性方面表现良好。
中科院所研发的新型碳材料，已经通过实验证明，不仅能够在超过300℃的超高温环境中保持材料的稳定性，而且保存方式也比较简单，保存在常温环境中能够维持2年的材料稳定性。
而由于中科院所研发的新型碳材料的结构带隙与单晶硅接近，在未来很有可能成为半导体材料。
而它独特的巨大的晶格和共轭碳结构，则有望让它在超导、量子计算、信息及能量存储等领域也具有潜在的应用价值。
还有，中科院本次研发的新型碳材料在各向异性声子模式和电导率上都十分良好，而这也这意味着该材料在非线性光学、功能化电子器件方面，应该也可能具有应用前景。
一种材料的作用，不仅仅是它自身所具备的优势，还有由于它的“到来”，给更多新型材料的研发带来了方向。
“单层聚合C60”具有适度的“禁带宽度”，这为更多新型碳材料的研究提供了全新的思路，而中科院所创造的这种新型碳材料，相关研究成果已经于2022年6月16日已经刊发在世界闻名的《自然》杂志上。