211service.com
Flexibele diamanten
Met dank aan de onderzoekers
Diamant staat bekend als de sterkste van alle natuurlijke materialen, maar die kracht heeft een prijs: broosheid. Dus een internationaal team van onderzoekers van MIT, Hong Kong, Singapore en Korea was verrast om te ontdekken dat diamant, wanneer gekweekt in extreem kleine, naaldachtige vormen, kan buigen en uitrekken, net als rubber, en terugspringen naar zijn oorspronkelijke vorm .
Het team toonde aan dat smalle diamanten naalden, die qua vorm vergelijkbaar zijn met de rubberen uiteinden aan het uiteinde van sommige tandenborstels, maar slechts een paar honderd nanometer breed zijn, tot wel 9 procent kunnen buigen en uitrekken zonder te breken en dan terugkeren naar hun oorspronkelijke configuratie. Gewone diamant in macroscopische vorm rekt veel minder dan 1 procent.
Door kristallijne materialen zoals diamant onder zeer grote elastische spanningen te plaatsen, zoals gebeurt wanneer deze stukken buigen, kunnen hun mechanische, thermische, optische, magnetische, elektrische, elektronische en chemische reactie-eigenschappen op significante manieren veranderen. Het proces kan worden gebruikt om materialen voor specifieke toepassingen te ontwerpen door middel van wat bekend staat als elastische spanningstechniek, zegt het team.
De diamantnaalden, die door middel van een chemisch dampafzettingsproces werden gekweekt en vervolgens tot hun uiteindelijke vorm werden geëtst, werden waargenomen in een scanning-elektronenmicroscoop terwijl ze werden geperst met een standaard nano-indenter met diamantpunt. Het team deed ook simulaties om de resultaten te interpreteren en was in staat om precies te bepalen hoeveel stress en spanning de naalden konden opvangen.
De onverwachte vondst werd dit jaar gemeld in Wetenschap door senior auteur Ming Dao, een hoofdonderzoeker bij de afdeling Materials Science and Engineering van MIT. Hij zegt dat de resultaten de deur kunnen openen naar een verscheidenheid aan op diamanten gebaseerde apparaten voor toepassingen zoals detectie, gegevensopslag, bediening, biocompatibele in vivo beeldvorming, opto-elektronica en medicijnafgifte. Diamant is bijvoorbeeld onderzocht voor het afleveren van medicijnen in kankercellen, en als de tips flexibel zijn, kunnen ze beter bestand zijn tegen breuk.