應用再拓展,MIT 發現針狀納米鑽石可像橡膠般拉伸彎曲
【Technews科技新報】鑽石向來以地球上最堅硬的天然材料而聞名,
雖然談到鑽石,人們第一時間聯想到的會是珠寶首飾,但鑽石的應用可遠不僅於此。研究人員指出,納米鑽石可以在許多設備中用來感測或儲存資料,在具有生物相同性(biocompatible)的情況下,
在這項研究中,團隊先是使用化學氣相沉積(CVD)來成長鑽石,然後再將其蝕刻成針狀,外觀看來就像是牙刷的刷毛尖端,只是更為密集且更為細小,尺寸約只有幾百納米。
接著團隊再使用了標準措施測量了針狀納米鑽石的彈性限度,並自後續計算中確定了可承受的精確應力與應變,一般鑽石雖然堅固,但只能承受低於 1% 的應變而不會斷裂,
當晶體材料彎曲時,它會改變許多機械性質,包含熱、光、磁、電、電子及化學等各方面的特性,而鑽石也是相同的,運用這些改變的性質,科學家便能透過彈性應變工程(elastic strain engineering)為特定應用提供適用的材料。
在並未參與研究的西北大學環境與機械工程教授黃永剛看來,這種在過去被歸類為「硬脆材料」的鑽石上超大彈性變形空間的驚人發現,
「透過量子力學的計算,我們知道當彈性應變超過 1% 時材料便會出現明顯的性能變化,而隨著鑽石的可控應變範圍擴展為 0 至 9%,我們預計令人驚訝的性能轉變將會出現。」
這項發現目前已發佈在《科學》期刊(Science)中。
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