Ученые научились сгибать алмазы

Алмаз является самым твердым природным материалом, но ученые показали, что он может изгибаться и растягиваться, как резина, и даже быть упругим и возвращаться в форму — даже если это происходит только с очень маленькими алмазами.

По словам исследователей, такая гибкость может открыть широкий спектр новых применений для алмазов.

Свойства алмаза

• Алмаз необычайно твердый, то есть он невероятен в сопротивлении любым изменениям своей формы — вот почему алмаз может поцарапать более мягкие материалы и будет поцарапан только другим алмазом.
• Однако алмаз не особенно прочен — когда к нему прикладывается достаточное усилие, чтобы изменить его форму, он обычно не изгибается, а ломается.

Исследователи доказали,что...

Теоретически алмаз должен быть в состоянии немного сгибаться

• Открытие этого может помочь создать чистые кристаллы алмаза без каких-либо микроскопических недостатков, которые делают их хрупкими.

Эксперимент

• Международная группа исследователей взяла тонкие пленки из искусственных алмазов и с иглами длиной всего 300 нанометров.
• Затем они надавили на эти иглы зондом и наблюдали за происходящим с помощью сканирующего электронного микроскопа.
• Ученые обнаружили, что алмазные иглы могут изгибаться и растягиваться до 9 процентов без разрушения и возвращаться к своей первоначальной форме после снятия давления.

Эти результаты близки к тому, что предложили в качестве теоретического предела гибкости алмаза исследователи с помощью компьютерного моделирования.

"Самый твердый природный материал, алмаз, который обычно считается недеформируемым, может быть сильно изогнут и растянут", — сказал соавтор исследования Ян Лу, специалист по материалам и инженер-механик. "Алмазная игла может быть сильно согнута почти на 30 градусов и, что более важно, полностью восстановиться".

Что дает это знание

Неожиданное улучшение долговечности алмаза может привести ко многим новым применениям.

Например, надежные и экономичные микроскопические алмазные иглы могут помочь доставлять гены или лекарства в клетки.

Кроме того, когда алмаз изогнут, он может растягивать и сжимать молекулярные связи таким образом, что это может существенно изменить его электронные, термические, оптические, магнитные и химические свойства. Исследователи предположили, что дальнейшие эксперименты по сгибанию алмаза могут открыть новые способы применения алмаза.

Фото: elsevierweekblad.nl