碳原子能够以多种方式结合在一起，形成截然不同的材料，比如柔软的黑色石墨、极薄的石墨烯，还有坚硬而透明的金刚石。这也是为什么许多人调侃，钻石也不过是块“碳”。
但从某种程度上来说，“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告语也不无道理。金刚石被认为是地球上最坚硬的自然形成的物质之一。在自然中，它们形成于地球深处，通常需要长达数十亿年时间的“历练”。这一过程还需要极高的压力和极高的温度，一般超过1000℃。
金刚石与蓝丝黛尔石的原子结构示意图。| 图片来源：The Conversation
事实上，不止一种碳基材料具有类似金刚石的结构。普通金刚石中的碳原子会排列成立方体的晶体结构；然而，也有碳原子排列成六方晶体的情况，这种不同形式的金刚石被称为蓝丝黛尔石（Lonsdaleite），它是以利用X射线来研究碳结构的爱尔兰晶体学家凯瑟琳·朗斯代尔（Kathleen Lonsdale）命名的。作为一名生活在20世纪上半叶的女性科学家，朗斯代尔创造了许多“第一次”——她是UCL第一位女性终身教授，国际晶体学学会第一位女性主席，不列颠科学促进会的第一位女性主席……
