Kol har mer än en allotrop, såsom grafit, diamant och fulleren. Varje allotrop har sin unika struktur och egenskaper. För att omvandla en allotrop till en annan krävs specifika betingelser för temperatur och tryck, eller kemiska reaktioner.

Till exempel, för att omvandla grafit till diamant, kan vi utsätta grafit för högt tryck och höga temperaturer, vanligtvis uppnås genom en process som kallas Chemical Vapor Deposition (CVD) eller High-Pressure High-Temperature (HPHT) syntes. Denna process återskapar de extrema förhållanden som finns djupt inne i jorden där naturliga diamanter bildas.

Å andra sidan är att omvandla diamant till grafit en mer utmanande process eftersom det kräver att bryta de starka kol-kolbindningarna i diamantgittret. Vanligtvis handlar det om att värma diamanten till extremt höga temperaturer i en syrefri miljö. Denna process är känd som grafitisering och kan ske vid temperaturer över 2000 grader Celsius.

Därför kräver omvandling av en allotrop av kol till en annan specifika tekniker som utnyttjar temperatur, tryck eller kemiska reaktioner för att modifiera kolatomernas atomarrangemang och strukturer.