能伸能屈的鉆石
科學家發現,當鉆石被制作成微小的針狀物時,它們會在一定條件下展現出奇妙的彈性,可以彎曲和拉伸而不會發生斷裂,這一發現可能會打開鉆石的工業應用前景。
責任編輯:朱力遠
人類發現鉆石的時間只有幾百年,鉆石內部奧秘被揭開的時間則更短。
(本文首發于2018年5月10日《南方周末》)
科學家發現,當鉆石被制作成微小的針狀物時,它們會在一定條件下展現出奇妙的彈性,可以彎曲和拉伸而不會發生斷裂,這一發現可能會打開鉆石的工業應用前景。
人類發現鉆石的時間只有幾百年,鉆石內部奧秘被揭開的時間則更短。由于都是由碳原子組成,所以鉆石和石墨在本質上是孿生兄弟,不過由于晶體結構上的差異(碳原子排列方式的不同)導致兩者在硬度上的懸殊,石墨質地柔軟,鉆石堅不可摧,所以掰彎石墨輕而易舉,掰彎鉆石卻比登天還難。
2018年4月20日,一個國際研究小組在《科學》(Science)發表文章稱,他們在鉆石這種堅硬而易碎的材料中,意外地發現了彈性形變的存在:當鉆石被制作成極其微小的針狀物時,它們在一定條件下會發生彎曲和伸展,隨后又會恢復到原來的形狀。這項研究進一步證明,納米級(300nm)的單晶體和多晶鉆石針可以彎曲和拉伸,而且不會斷裂,最高的彈性應變可達9%,隨后還能回彈,恢復到原來的形態。這一發現可能會打開鉆石的工業應用前景。
鉆石納米針的彈性
原子之間鍵的斷裂行為控制著材料的強度,一般而言,固體材料的最大彈性拉伸應變只有0.2%~0.4%。鉆石分子結構中
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網絡編輯:柯珂
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