钻石在纳米尺度上有弹性

新华社华盛顿4月20日电(记者周舟)钻石是世界上最坚硬的天然材料。然而，一个国际科学研究小组发现，钻石在纳米尺度上是有弹性的，可以像橡胶一样弯曲和变形，并且可以恢复到原始状态。

相关论文发表在最新一期的美国科学杂志上。这一发现有望应用于数据存储、体内成像设备、药物输送等领域。

研究人员已经通过化学气相沉积和蚀刻生长出了金刚石纳米针。结果表明，形状类似牙刷头但只有几百纳米的钻石“针”的弹性拉伸应变可以达到9%。相比之下，大型天然金刚石断裂前的弹性拉伸应变远低于1%。

麻省理工学院纳米力学实验室主任、该论文的合著者之一陶明告诉新华社，通过在金刚石针的应变极限内卸载外力，变形可以完全逆转并恢复到原始状态。

该论文的合著者、香港城市大学力学与生物医学工程副教授陆洋表示，他们使用一种独特的纳米力学方法来精确控制和量化纳米金刚石样品的超大拉伸应变。

新加坡南洋理工大学校长苏布雷·苏雷什(Soubrat Suresh)参与了这项研究，他说:“这项工作表明，在宏观尺度上这是不可能的，在纳米尺度上也是可以实现的。”

纳米尺度的金刚石弹性拉伸应变具有巨大的应用潜力。研究人员称，具有9%弹性拉伸应变的纳米钻石会产生磁场变化，数据可以通过激光编码到钻石中储存。利用金刚石“氮晶格空位中心”的特性还可以提高磁共振成像的分辨率，并用于复杂纳米结构和生物分子的三维成像。此外，可弯曲的钻石也可用于细胞内给药。