Группа исследователей из Гонконга, Сингапура, Кореи и США продемонстрировала, что алмазные иглы наноразмеров (300 нм) можно растянуть на 9%. При этом алмаз сохранит свою структуру и вернется в исходную форму. Подобная гибкость позволит создавать различные устройства на основе алмазов для таких сфер, как медицина, оптоэлектроника, информационные технологии, сообщают ученые в журнале Science.
Алмаз считается одним из самых твердых минералов в природе. Это ценное свойство позволяет использовать его в разных сферах: от ювелирного дела до промышленности. Команда ученых под руководством Сабры Суреш показала, что алмаз, однако, может обладать и обратным свойством – упругостью. Правда, лишь алмазы наноразмеров.
Физики вырастили игольчатые алмазные кристаллиты диаметром всего 300 нанометров – их получили в процессе химического осаждения углерода из газовой фазы, который затем вытравили до окончательной игольчатой формы. Внешне они напоминают маленькие щетинки. Ученые нажимали на иголки специальным инструментом с острым наконечником – наноиндентором, с помощью которого обычно изучают свойства наноструктур. В результате они выяснили, что игла из одного кристалла алмаза способна выдержать растягивающее напряжение от 89 до 98 гигапаскалей. Причем она не разорвется и вытянется на 9%, а когда давление прекратится, «сожмется» до первоначального размера. Эти показатели поразили ученых: для сравнения, процент упругости обычного алмаза составляет всего 1%.
Ученые также посмотрели, как деформируется «щетинка», состоящая из нескольких кристаллов алмаза. Она также может достичь невероятно больших деформаций, несмотря на то что процент упругости примерно в два раза меньше, чем у монокристаллической иглы.
Феноменальная гибкость, возможно, является не единственной особенностью наноалмазов. Исследователи отмечают, что эти крохотные и очень тонкие алмазные иглы могут обладать также уникальными тепловыми, оптическими, магнитными, электрическими и химическими свойствами.
Однако уже одной упругости достаточно для того, чтобы открытие ученых можно было бы применить при создании специальных устройств – например, зондов для медицинский исследований или даже для адресной доставки лекарств.
Напомним, что «Научная Россия» ранее писала о похожем исследовании российских физиков, которые растянули наноалмазы электрическим полем.
[Фото: Sci-news]
