科学家发现在纳米尺度上钻石可以弯曲变形

澳大利亚的一组科学家发现，钻石至少可以在纳米尺度上弯曲和变形。这为设计和制造新的纳米器件创造了新的可能性。

钻石是科学家和珠宝商眼中的珍宝，因为钻石(钻石的原石)具有一系列非凡的特性，包括其非凡的硬度。钻石被打磨成钻石后，就成了世界上最坚硬、最简单、最立方的天然宝石。

研究人员表示，这一发现为传感、国防和储能领域的新型纳米器件的设计和开发提供了一系列新的可能性，但也揭示了纳米技术未来可能面临的挑战。

这项研究的主要作者、悉尼理工大学的布雷克·雷根说，基于碳的纳米材料，如钻石，通常具有特殊的科学和技术价值，因为“它们的机械性能在自然状态下以及在微观和纳米尺度上可能有很大的不同”。

“钻石在纳米光子学、微机电系统和辐射屏蔽等新兴应用领域表现出色，这意味着钻石被广泛应用于医学成像、温度传感、量子信息处理和通信等领域。”

里根说:“因此，我们需要知道这些材料在纳米尺度上的行为——如何弯曲、变形、改变状态、开裂。然而，在此之前我们对单晶金刚石一无所知。”

该团队的科学家来自柯廷大学和悉尼大学。他们使用的纳米针长约20纳米，比人类头发(头发直径约0.2毫米)细10，000倍。扫描电子显微镜对纳米粒子施加电场力。通过使用这种独特的、非破坏性的和可逆的技术，研究人员证实了金刚石纳米柱可以弯曲90度，但不会断裂。

除了这种弹性变形，研究人员还观察到，当在纳米尺度上有特殊的晶体取向选择(不同的晶体取向和不同的晶体性质)时，会出现一种全新的塑性变形模式。

UTS首席研究员伊戈尔·阿哈洛诺维奇教授说，结果是一个新的碳状态:08碳。

“了解纳米结构材料如何变形和扭曲，以及纳米结构材料的机械、磁性和光学物理特性将如何受到纳米结构参数的影响，这一点非常重要。”

他说:“纳米技术有许多潜在的应用。我们的发现将有助于设计和制造超级电容器、光学滤波器甚至空气过滤应用的新器件。”

《科技日报》编译的蝌蚪员工