Elastīgie dimanti

Ar pētnieku pieklājību

Ir labi zināms, ka dimants ir spēcīgākais no visiem dabiskajiem materiāliem, taču šim stiprumam ir cena: trauslums. Tāpēc starptautiska pētnieku komanda no MIT, Honkongas, Singapūras un Korejas bija pārsteigta, atklājot, ka, audzējot ārkārtīgi sīkās, adatām līdzīgās formās, dimants var saliekties un izstiepties līdzīgi kā gumija, un atgūt savu sākotnējo formu. .

Komanda pierādīja, ka šauras dimanta adatas, kas pēc formas ir līdzīgas gumijas galiem dažu zobu sukas galos, bet ir tikai daži simti nanometru šķērsām, var izlocīties un izstiepties pat par 9 procentiem, nesalūstot, un pēc tam atgriezties sākotnējā konfigurācijā. Parasts dimants makroskopiskā formā stiepjas daudz mazāk par 1 procentu.

Ja kristāliski materiāli, piemēram, dimants, tiek pakļauti ļoti lielām elastīgām deformācijām, kā tas notiek, kad šie gabali saliecas, var būtiski mainīt to mehāniskās, termiskās, optiskās, magnētiskās, elektriskās, elektroniskās un ķīmiskās reakcijas īpašības. Šo procesu varētu izmantot, lai izstrādātu materiālus konkrētiem lietojumiem, izmantojot tā saukto elastīgo deformāciju inženieriju, saka komanda.

Dimanta adatas, kas tika audzētas ķīmiskā tvaiku pārklāšanas procesā un pēc tam iegravētas līdz galīgajai formai, tika novērotas skenējošā elektronu mikroskopā, vienlaikus nospiežot ar standarta dimanta galu nanoindenteru. Komanda arī veica simulācijas, lai interpretētu rezultātus, un varēja precīzi noteikt, cik lielu spriedzi un spriedzi adatas var uzņemt.

Par negaidītu atradumu ziņots šogad Zinātne autors Ming Dao, MIT Materiālzinātnes un inženierzinātņu departamenta galvenais pētnieks. Viņš saka, ka rezultāti varētu atvērt durvis dažādām uz dimantu balstītām ierīcēm tādām lietojumprogrammām kā sensors, datu glabāšana, iedarbināšana, bioloģiski saderīga in vivo attēlveidošana, optoelektronika un zāļu piegāde. Piemēram, ir izpētīts dimants zāļu ievadīšanai vēža šūnās, un, ja uzgaļi ir elastīgi, tie varētu būt izturīgāki pret lūzumiem.

paslēpties