211service.com
Fleksible diamanter
Med tillatelse fra forskerne
Diamant er velkjent for å være det sterkeste av alle naturlige materialer, men den styrken har en pris: sprøhet. Så et internasjonalt team av forskere fra MIT, Hong Kong, Singapore og Korea ble overrasket over å oppdage at når den dyrkes i ekstremt bittesmå, nållignende former, kan diamant bøye og strekke seg, omtrent som gummi, og smekke tilbake til sin opprinnelige form. .
Teamet viste at smale diamantnåler, lik formen på gummituppene på enden av noen tannbørster, men bare noen få hundre nanometer på tvers, kunne bøye seg og strekke seg med så mye som 9 prosent uten å knekke og deretter gå tilbake til sin opprinnelige konfigurasjon. Vanlig diamant i makroskopisk form strekker seg mye mindre enn 1 prosent.
Å sette krystallinske materialer som diamant under svært store elastiske belastninger, som skjer når disse delene bøyer seg, kan endre deres mekaniske, termiske, optiske, magnetiske, elektriske, elektroniske og kjemiske reaksjonsegenskaper på betydelige måter. Prosessen kan brukes til å designe materialer for spesifikke bruksområder gjennom det som er kjent som elastisk belastningsteknikk, sier teamet.
Diamantnålene, som ble dyrket gjennom en kjemisk dampavsetningsprosess og deretter etset til sin endelige form, ble observert i et skanningselektronmikroskop mens de ble presset med en standard nanoindenter med diamantspiss. Teamet gjorde også simuleringer for å tolke resultatene og var i stand til å bestemme nøyaktig hvor mye stress og belastning nålene kunne tåle.
Det uventede funnet ble rapportert i år i Vitenskap av seniorforfatter Ming Dao, en hovedforsker ved MITs avdeling for materialvitenskap og ingeniørvitenskap. Han sier at resultatene kan åpne døren til en rekke diamantbaserte enheter for applikasjoner som sansing, datalagring, aktivering, biokompatibel in vivo-avbildning, optoelektronikk og medikamentlevering. For eksempel har diamant blitt utforsket for å levere medikamenter til kreftceller, og hvis spissene er fleksible, kan de være mer motstandsdyktige mot brudd.