Cercetătorii chinezi au amestecat sute de nanodiamante în vid și au descoperit cauza pierderii durității lor

Cercetătorii chinezi au dezvăluit secretul „pierderii de rigiditate” nanodiamantelor

*În cadrul experimentului s-a descoperit de ce diamantele cu dimensiuni între 4 și 12 nm (de sute de ori mai mici decât un virus) devin mai puțin elastice și se comprimă mai ușor.*

Ce a fost făcut
- Experiment

- 100 nanodiamanti au fost presați între două cilindri, fiecare având o vârf diamantat.

- Sistemul a fost conectat la un senzor de forță și la un microscop pentru măsurarea rezistenței la comprimare.

- Lucrările s-au desfășurat în vid, pentru a elimina influența factorilor externi.

- Modelare

- Datele obținute au fost comparate cu modele computerizate ale structurii atomice a cristalelor.

Concluzie cheie
- Pe măsură ce dimensiunea scade, proporția atomilor aflați la suprafață (învelirea) crește.

- Legăturile dintre înveliș și nucleu în nanodiamante sunt mai slabe decât în pietrele mari.

- Prin urmare, cristalele mici se comprimă mai ușor: rezistența lor scade cu aproximativ 30 % comparativ cu diamantele mari.

De ce este important
- Nanomaterialele reprezintă componenta cheie a viitoarelor tehnologii: calculatoare cuantice, senzori ultra-rapizi și comunicații securizate.

- Accesibilitatea: nanodiamantii artificiali de astăzi sunt mult mai ieftini, deschizând noi oportunități pentru utilizarea lor.

> „Diamantele de dimensiune obișnuită sunt cunoscute pentru rigiditatea lor excepțională, dar la scară nano totul se schimbă”, observă directorul cercetării Chunxin Shan din Universitatea Chengzhou.

> „Am reușit să demonstrăm că structura atomică a suprafeței este responsabilă pentru scăderea elasticității”.

Rezumat: Cu cât nanodiamantul este mai mic, cu atât rolul atomilor de suprafață devine mai pronunțat și legăturile lor cu nucleul sunt mai slabe, ceea ce duce la o reducere semnificativă a rigidității. Această descoperire va ajuta la optimizarea utilizării nanodiamantelor în dispozitivele de înaltă tehnologie.