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新研究发现纳米层级钻石可弯曲偏折

2020年2月13日7:48 环球解密

    钻石是世界上最坚硬的材料,可是科学家发现,纳米尺寸的钻石细丝有着出色的弹性,弯曲达90度而不断裂。这项新研究中,研究人员还意外地观察到“钻石碳键像拉链一样断开”,钻石很大一块区域呈现出一种全新的碳元素形态。

    碳基纳米材料如钻石,是科学家和技术人员的研究热点,因为“在自然形态下,它们机械特性和微观尺寸的材料有着很大的不同”,悉尼科技大学(UTS)数学和物理科学院的博士生里根(Blake Regan)说。

    研究人员用扫描电子显微镜技术(SEM),让电子束给直径20纳米宽——相当于头发丝直径万分之一的钻石细丝施加电场,导致钻石细丝出现偏折和弯曲。

    研究者观察到钻石细丝展示了惊人的韧性,可以弯曲达90度而没有断裂。

    除了韧性,观测还发现钻石细丝的维度和朝向组成了一种全新的、永久特定的形式,研究人员认为这是碳元素的一种新状态,将其命名为08-carbon。

    悉尼科技大学教授阿哈罗诺维奇(Igor Aharonovich)说,不像理论上存在的其他碳形态,08-carbon自动产生,“钻石碳键像拉链一样断开,钻石一大块区域变成08-carbon状态”。

    “纳米技术应用面很广。我们的研究成果在超级电容、光学滤镜、甚至空气过滤器等方面的设计和制造都具有潜在意义。”阿哈罗诺维奇说。

    这项研究由澳大利亚悉尼科技大学、西澳科廷大学(Curtin University)和悉尼大学联合完成,近期发表在《高级材料》(Advanced Materials)期刊上。

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