钻石是地球上最强的天然材料之一,但科学家最近发现,当变成超细针状形状时,它实际上可能会弯曲。
来自麻省理工学院,新加坡和韩国大学的一组研究人员指出,当钻石变成“极其微小,类似针状的形状”时,它们像橡胶一样伸展,然后转换回原始形式。
转换钻石应用
研究人员说,他们的发现在许多与钻石相关的过程(例如传感,数据存储和药物输送等)中提供了机会。
“我们开发了一种独特的纳米力学方法,可以精确控制和量化分布在纳米符号样品中的超弹性菌株,”说Yang Lu,合着者,香港中国大学机械和生物医学工程副教授。
作者解释说,一个称为弹性应变工程的过程可以改变钻石,使其变得灵活。
该过程始于通过化学蒸气沉积创建钻石针头。将所得的钻石蚀刻到硅表面上的最终形状。之后,将针状钻石压向下并弯曲,而研究人员通过扫描电子显微镜观察。
该实验随后进行了许多模拟,旨在测量钻石的拉伸强度或在破裂点之前可以处理的应变量。
MIT的合着者Dao Ming说:“受控弯曲变形还可以使纳米针中最大应变的精确控制和直接改变其断裂极限。”
测量拉伸应变
使用计算机模型,科学家测量了最大拉伸应变针的高达9%。
西北大学的民用和环境工程和机械工程教授Yonggang Huang说:“当弹性应变超过1%时,预计会通过量子机械计算进行重大的物质财产变化。”
这项研究是出版4月20日在日记中科学。
钻石的用途
除珠宝外,钻石还用于各种领域,包括医学,牙科工业,化妆品,计算机和工业应用。加的夫大学南威尔士学院研究人员进行的一项研究发现,比人头发小的钻石颗粒小千倍可以帮助治疗癌症。
钻石还附着在用于清洁腔的牙科演习中。钻石的物理特性使钻头特别磨擦。在化妆品中,某些美容产品包含钻石的成分,这些成分充当去角质剂和抗衰老剂。
由于钻石对热的耐药性很高,因此研究表明,使用钻石建造的半导体使计算机更快,更轻,更高效。