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鑽石在奈米尺度上有彈性
2018-04-21 11:23:25 來源: 新華網
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  新華社華盛頓4月20日電(記者周舟)鑽石是世界上最堅硬的天然材料。但一個國際科研團隊發現,鑽石在奈米尺度上是有彈性的,可以像橡皮一樣彎曲變形還能恢復原狀。

  相關論文發表在新一期美國《科學》雜志上。這一發現有望應用于數據存儲、體內成像設備和藥物傳遞等領域。

  研究人員通過化學氣相沉積及刻蝕生長出鑽石奈米針。結果發現,形狀類似于牙刷毛頭、但只有幾百奈米的鑽石“針頭”,其彈性拉伸應變可達9%。相比之下,大塊的天然金剛石在斷裂破壞前的彈性拉伸應變遠低于1%。

  美國麻省理工學院奈米力學實驗室主任、論文共同高級作者道明對新華社記者説,在鑽石針的應變極限以內卸載外作用力,變形可完全逆轉並恢復原狀。

  論文共同高級作者、香港城市大學力學和生物醫學工程副教授陸洋説,他們使用了一種獨一無二的奈米力學方法,可精準控制和量化奈米鑽石樣品的超大拉伸應變。

  參與研究的新加坡南洋理工大學校長蘇布拉·蘇雷什説:“這項工作顯示,在宏觀尺度上不可能發生的,在奈米尺度上可以實現。”

  鑽石在奈米尺度上的彈性拉伸應變有巨大應用潛力。據研究人員介紹,擁有9%彈性拉伸應變的奈米鑽石會産生磁場變化,可用鐳射將數據編碼到鑽石中存儲。利用鑽石“氮晶格空位中心”的特性還可提高磁共振成像解析度,用于復雜奈米結構和生物分子的三維成像。此外,可彎曲的鑽石還可用于細胞內給藥。

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【糾錯】 責任編輯: 徐宙超
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