Wiele osób, o których mówimy diamentyMyślą o tych drogocennych klejnotach o najwyższej wartości ekonomicznej, które noszą najbogatsi ludzie na Ziemi. Daleko od tego wszystkiego, prawda jest taka, że zastosowanie diamentów rozciąga się na przykład na sprzęt do bioczujników, dostarczanie leków, dyski twarde nowej generacji, urządzenia optomechaniczne, a nawet superszybkie nanostruktury.
Jedną z najciekawszych cech diamentów jest ich twardość, nie na próżno jest to jeden z najtwardszych minerałów, jakie istnieją na Ziemi. Jednocześnie mówimy też o jednym z najciekawszych materiałów podczas pracy z nim, niestety i wśród wad, jakie mamy przy dostosowywaniu jego form jest to, że jest bardzo kruchyprzynajmniej do tej pory, gdy zespołowi naukowców udało się wykazać, że w określony sposób diament można zginać i rozciągać.
Grupa naukowców opracowała technikę zginania i rozciągania diamentów
Zgodnie z pracą, która została oficjalnie opublikowana, najwyraźniej jeśli pracujemy z plikiem diament w kształcie igły nanocharakterystyka materiału pozwoliłaby na jego zginanie i rozciąganie nawet o 9 procent, co jest cechą znacznie przekraczającą standardową 1-procentową elastyczność, jaką ma ten materiał w swojej masywnej postaci.
Jako szczegół powiem, że prosty fakt Wiedza na pewno, że diamentowe nano-igły mają tę dodatkową plastyczność, może bardzo pomóc we wszystkich dziedzinach. Wśród przykładów, które sami pobiorą naukowcy odpowiedzialni za rozwój tego projektu, mówimy o usprawnieniach, od dostarczania leków do komórek rakowych, po znaczące ulepszenie konstrukcji obecnych urządzeń służących do przechowywania danych.
Aby zgiąć i rozciągnąć diament, należy zastosować proces chemicznego osadzania z fazy gazowej
Aby udowodnić, że diament może z łatwością rozciągać się, a nawet wyginać, naukowcy zastosowali proces chemiczny osadzanie par aby móc tworzyć reakcje chemiczne, za pomocą których można wytwarzać powłoki materiałów w bardzo małych skalach, technika, która wbrew temu, co możesz sobie wyobrazić i jakkolwiek skomplikowana może się wydawać, jest dziś wykorzystywana do produkcji wielu elementów w obecnej dziedzinie elektroniki .
Jak skomentował nauczyciel Ming Dao, jeden z członków zespołu MIT odpowiedzialnego za rozwój projektu:
Zaskakujące było zobaczenie, jak dużą deformację elastyczną może wytrzymać diament w nanoskali.
W ten sposób wyprodukowano małe diamentowe igły o wielkości nieco ponad dwóch mikronów. Igły te następnie popychano diamentową końcówką i badano pod mikroskopem elektronowym. Po wykonaniu różnych testów eksperymentalnych i szczegółowym modelu komputerowym, Zespół naukowców był w stanie określić dokładne punkty zerwania materiału.
Istnieje wiele dziedzin i technologii, które mogą skorzystać na czymś tak prostym, jak zginanie i rozciąganie diamentu
Kolejnym podejściem, które należy zastosować w tych badaniach, jest aby zrozumieć, jak i kiedy właściwości diamentu zaczynają się zmieniać, a przede wszystkim, jak dodatkowe ciśnienie wpływa na te właściwości. Powinno to pozwolić nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób powinniśmy zacząć korzystać z tego materiału w przyszłości.
Słowami Yang lu, Pracownik naukowy na City University w Hongkongu:
Opracowaliśmy unikalne podejście nanomechaniczne do precyzyjnej kontroli i oceny ilościowej rozłożonego ultra-długiego naprężenia sprężystego w próbkach nanodiamentu.
Gdy odkształcenia sprężyste przekraczają 1 procent, można spodziewać się znacznych zmian właściwości materiału na podstawie obliczeń kwantowo-mechanicznych.
Przy odkształceniach elastycznych kontrolowanych w zakresie od 0 do 9 procent w diamentach, spodziewamy się pewnych zaskakujących zmian we własności.