ＵＤＤは欠陥表面を有するダイヤモンドの結晶ではなく、ダイヤモンドを含有するクラスターカーボンである。単一ＵＤＤの寸法は約4〜6nmであり、形状は球形、比表面 積は250〜350m²/gである。中心には、非常に硬いダイヤモンド核（sp³構造）があり、その周囲には非結晶カーボン（sp²構造）と様々な官能基（カルボキシル基、エステル基等）があり、炭素の代わりにヘテロ原子があることもある。ＵＤＤの構成組成は炭素80〜90%、水素1〜2%、窒素1〜3%、酸素8〜15%である。この構造は爆発合成の工程で生成され、化学洗浄では変化しない。分散媒体の種類及び表面 の親水性、疎水性により個々のＵＤＤは30〜40nmの凝集体を形成する。この凝集体は超音波処理で再超分散できる。

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