211service.com
Fleksible diamanter
Høflighed af forskerne
Diamant er velkendt for at være det stærkeste af alle naturlige materialer, men den styrke har en pris: skørhed. Så et internationalt hold af forskere fra MIT, Hong Kong, Singapore og Korea blev overrasket over at opdage, at når den dyrkes i ekstremt bittesmå, nålelignende former, kan diamanter bøje og strække sig, ligesom gummi, og snappe tilbage til sin oprindelige form .
Holdet viste, at smalle diamantnåle, der ligner gummispidserne på enden af nogle tandbørster, men kun et par hundrede nanometer på tværs, kunne bøje og strække sig med så meget som 9 procent uden at gå i stykker og derefter vende tilbage til deres oprindelige konfiguration. Almindelig diamant i makroskopisk form strækker sig meget mindre end 1 procent.
Anbringelse af krystallinske materialer såsom diamant under meget store elastiske belastninger, som det sker, når disse stykker bøjes, kan ændre deres mekaniske, termiske, optiske, magnetiske, elektriske, elektroniske og kemiske reaktionsegenskaber på væsentlige måder. Processen kan bruges til at designe materialer til specifikke applikationer gennem det, der er kendt som elastisk strain engineering, siger teamet.
Diamantnålene, som blev dyrket gennem en kemisk dampaflejringsproces og derefter ætset til deres endelige form, blev observeret i et scanningselektronmikroskop, mens de blev presset med en standard nanoindenter med diamantspids. Holdet lavede også simuleringer for at fortolke resultaterne og var i stand til at bestemme præcist, hvor meget stress og belastning nålene kunne rumme.
Det uventede fund blev rapporteret i år i Videnskab af seniorforfatter Ming Dao, en hovedforsker i MIT's afdeling for materialevidenskab og teknik. Han siger, at resultaterne kan åbne døren til en række diamantbaserede enheder til applikationer såsom sansning, datalagring, aktivering, biokompatibel in vivo-billeddannelse, optoelektronik og lægemiddellevering. For eksempel er diamant blevet udforsket for at levere lægemidler til kræftceller, og hvis spidserne er fleksible, kan de være mere modstandsdygtige over for brud.