» » Физики вырастили гибкие, как резина, алмазы

Физики вырастили гибкие, как резина, алмазы

Физики вырастили гибкие, как резина, алмазы

Физики создали алмазные иглы с беспрецедентной способностью к так называемой упругой деформации. Образец можно растянуть на 9%, и он вернёт себе исходную форму. Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Science командой во главе с Саброй Суреш (Subra Suresh) из Наньянского технологического университета в Сингапуре.

Алмаз – один из самых твёрдых материалов в природе и технике (хотя с недавних пор и не самый твёрдый). Это обстоятельство обеспечивает драгоценному камню применение в самых разных областях, несмотря на то, что даже синтетический алмаз – не самое дешёвое удовольствие.

Однако у этой твёрдости есть оборотная сторона – хрупкость. Алмаз можно в самом буквальном смысле назвать несгибаемым. Сколько-нибудь значительно деформировать этот материал можно, только сломав образец.

Во всяком случае, так считалось до сего дня. Но группа Суреша сумела опровергнуть этот тезис.

Исследователи осаждали углерод из газовой фазы, а потом подвергали его травлению. В результате получались алмазные иглы диаметром всего в 300 нанометров, отдалённо похожие на щетину зубной щётки.

Физики вырастили гибкие, как резина, алмазы

Экспериментаторы измеряли способность этих игл к деформации с помощью стандартного наноиндентора. Это устройство включает в себя наконечник (зонд), по существу представляющий собой вершину многогранника. Вершина идеальной фигуры представляет собой точку, и, следовательно, её площадь равна нулю. В реальности идеальных фигур не бывает, но всё равно площадь вершины ничтожно мала по сравнению с площадью грани. Поэтому вершина представляет собой крошечное остриё, которым можно нажимать на отдельные детали нанометрового размера.

По результатам измерений, игла, состоящая из одного кристалла, может выдержать без разрыва растягивающее напряжение от 89 до 98 гигапаскалей. При этом она растягивается на 9%, а потом возвращается к первоначальной форме. Эта цифра близка к теоретическому пределу для идеального алмаза.

Если же "щетинка" состоит не из одного кристалла, а из многих, значение максимальной деформации уменьшается более чем вдвое. Тем не менее и такой результат впечатляет, ведь у промышленного или ювелирного алмаза оно значительно ниже 1%.

Физики вырастили гибкие, как резина, алмазы

Исследователи изучили структуру материала до и после деформации и смоделировали на компьютере процессы, происходящие в алмазной игле. Это помогло раскрыть секрет уникальной гибкости. Он кроется в том, что полученные кристаллы почти не имеют дефектов кристаллической решётки, неизбежных в любых более крупных образцах, как природных, так и искусственных. (Осаждение из газовой фазы позволяет получить почти идеальную кристаллическую решётку).

Авторы полагают, что изменением гибкости дело не ограничивается. Как уточняется в пресс-релизе, новая разновидность алмаза может иметь уникальные оптические, электрические, тепловые, магнитные и другие свойства. Подробное их изучение – дело будущего.

Впрочем, некоторые возможные применения алмазных игл можно назвать уже сейчас. Это, например, зонды для медицинских исследований, а возможно, и для адресной доставки лекарств.

Напомним, что "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее писали об алмазах, сжатых до рекордной плотности, и о том, как дефекты в драгоценном камне помогут в создании квантовой связи.

Постоянный адрес новости:
https://newstut.ru/nauka-i-tehnika/250315-fiziki-vyrastili-gibkie-kak-rezina-almazy.html

комментариев

Ваше имя: *
Ваш e-mail: *
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Подтвердите, что Вы не робот:

Свежие новости

01:15
В Twitter 3,4 миллиона записей посвятили свадьбе принца Гарри и Меган Маркл
01:15
МИД не исключает обмена Сенцова на Вышинского
01:05
Помпео призвал Россию отказаться от признания Абхазии и Южной Осетии независимыми
01:05
Флешмоб с обнаженными девушками в парке Disneyland набирает популярность в Сети
01:04
Никола Летний – обычаи, традиции и народные приметы праздника
01:04
Детство будет длиться до 30 лет - прогноз Вероники Скворцовой
01:04
Частные перевозчики готовы с МП навести порядок на разворотных площадках
01:04
«Кто-то приехал»: соцсети сообщают о визите в Донецк «кого-то важного»
01:04
«Замечены взрывы»: в Сирии атаковали авиабазу РФ в Хмеймим
00:40
Уха по-фински со сливками — 9 рецептов приготовления в домашних условиях
00:22
Алисса Милано откровенно рассказала о послеродовой депрессии
00:22
Дуэйн Джонсон подписал со студией Walt Disney самый крупный контракт в своей карьере
00:22
Алек и Хилария Болдуин объявили имя новорожденного сына и опубликовали его первую фотографию
00:21
Billboard: Эд Ширан - лучший исполнитель 2017 года
00:21
У Кары Делевинь новая подружка
00:21
Хельга Лавкейти показала на фото пышную грудь в кружевном бюстгальтере
Больше новостей