Hajlik és nyúlik az újfajta mesterséges gyémánt

Hajlékonnyá válik a világ legkeményebb természetben előforduló anyaga, a gyémánt, ha nanoméretű tűkké alakítják, mutatta be felfedezését egy nemzetközi kutatócsoport a Science című tudományos folyóiratban. A Szingapúri Nanjang Technológiai Egyetem (NTU), a Hongkongi Városi Egyetem, az amerikai Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) szakemberei és más kínai, amerikai, dél-koreai kutatók alkotta csoport elektronmikroszkóp segítségével videón rögzítette valós időben a folyamatot, amely bemutatja, amint az emberi hajszál ezredrészének megfelelő gyémánt nanotűk elhajlanak és a gumihoz hasonlóan nyúlnak, majd visszatérnek eredeti formájukba.

Két év kutatás során a szakemberek felfedezték, hogy a néhány száz nanométer átmérőjű, keskeny gyémánttűk 9 százalékkal képesek elhajolni, nyújtózni anélkül, hogy eltörnének. A szabad szemmel jól látható gyémántkő rugalmassága egy százaléknál is kisebb, hasonlóan más kemény, rideg anyagokhoz, és ha megkísérlik hajlítani őket eltörnek. Felfedezésük utat nyithat gyémántalapú eszközök használata előtt az érzékelésben, az adattárolásban, az optoelektronikában, és az ultraerős nanoszerkezetekben.

A gyémánttűket egy speciális folyamatban, az úgynevezett kémiai gőzfázisú leválasztásban (CVD) növesztették, végső alakját maratással alkották meg. A kutatócsoport megmérte, mennyire képes minden egyes tű elhajlani, mielőtt összetörne.

"Olyan meglepőek voltak eredményeinek, hogy meg kellett ismételnünk kísérleteinek más feltételek között, hogy bizonyosak legyünk. Elvégeztük a mintadarabok részletes számítógépes szimulációját is, és hajlékonysági kísérleteket végeztünk, hogy megmérjük és meghatározzuk, hogy milyen nagy lehet az a nyújtási stressz és terhelés, amelynek a gyémánt nanotűk képesek ellenállni anélkül, hogy eltörnének" – idézte Szubra Szureszt, a szingapúri egyetem professzorát az EurekAlert tudományos hírportál.

"Munkánk bizonyította, hogy ami lehetetlen a hagyományos makro-és mikroszkopikus méretekben, az nanoméretben megvalósítható, amikor a teljes mintadarab csak néhány tucat vagy néhány száz atomból áll és ahol nagy a térfogatarány" - tette hozzá a professzor.

(MTI)