鑽石是地球上最強的天然材料之一,但科學家最近發現,當變成超細針狀形狀時,它實際上可能會彎曲。
來自麻省理工學院,新加坡和韓國大學的一組研究人員指出,當鑽石變成“極其微小,類似針狀的形狀”時,它們像橡膠一樣伸展,然後轉換回原始形式。
轉換鑽石應用
研究人員說,他們的發現在許多與鑽石相關的過程(例如傳感,數據存儲和藥物輸送等)中提供了機會。
“我們開發了一種獨特的納米力學方法,可以精確控制和量化分佈在納米符號樣品中的超彈性菌株,”說Yang Lu,合著者,香港中國大學機械和生物醫學工程副教授。
作者解釋說,一個稱為彈性應變工程的過程可以改變鑽石,使其變得靈活。
該過程始於通過化學蒸氣沉積創建鑽石針頭。將所得的鑽石蝕刻到矽表面上的最終形狀。之後,將針狀鑽石壓向下並彎曲,而研究人員通過掃描電子顯微鏡觀察。
該實驗隨後進行了許多模擬,旨在測量鑽石的拉伸強度或在破裂點之前可以處理的應變量。
MIT的合著者Dao Ming說:“受控彎曲變形還可以使納米針中最大應變的精確控制和直接改變其斷裂極限。”
測量拉伸應變
使用計算機模型,科學家測量了最大拉伸應變針的高達9%。
西北大學的民用和環境工程和機械工程教授Yonggang Huang說:“當彈性應變超過1%時,預計會通過量子機械計算進行重大的物質財產變化。”
這項研究是出版4月20日在日記中科學。
鑽石的用途
除珠寶外,鑽石還用於各種領域,包括醫學,牙科工業,化妝品,計算機和工業應用。加的夫大學南威爾士學院研究人員進行的一項研究發現,比人頭髮小的鑽石顆粒小千倍可以幫助治療癌症。
鑽石還附著在用於清潔腔的牙科演習中。鑽石的物理特性使鑽頭特別磨擦。在化妝品中,某些美容產品包含鑽石的成分,這些成分充當去角質劑和抗衰老劑。
由於鑽石對熱的耐藥性很高,因此研究表明,使用鑽石建造的半導體使電腦更快,更輕,更高效。