Kínai kutatók százakat nanodiamont kevert a vákuumban, és felfedezték a keménységük elvesztésének okát.

Kínai kutatók felfedtek a nano-gyémánt „szilárdságvesztésének” titkát

*Az kísérlet során kiderült, miért lesznek 4–12 nm (sokszor kisebb, mint egy vírus) méretű gyémántok kevésbé rugalmasak és könnyebben összepréselődnek.*

Mi történt
- Kísérlet

- 100 nano-gyémántot két szilikoncsillag közé nyomtak, mindkét csillagnak gyémántfeje volt.

- A rendszert erőmérő és mikroszkóphoz csatlakoztatták a kompressziós ellenállás mérésére.

- A munkát vaku körülmények között végezték, hogy kizárják a külső hatások befolyását.

- Modellálás

- Az eredményeket összehasonlították atomkristályok számítógépes modelleivel.

Fő következtetés
- A méret csökkenésével nő a felületen (héjban) lévő atomok aránya.

- A kapcsolat a héj és a mag között nano-gyémántoknál gyengébb, mint nagyobb kőzetekben.

- Emiatt a kisebb kristályok könnyebben összepréselődnek: ellenállásuk körülbelül 30 % -kal csökken a nagyobb gyémántokhoz képest.

Miért fontos
- A nanomateriálok kulcsfontosságúak a jövő technológiáihoz: kvantumszámítógépek, szupergyors érzékelők és védett kommunikációk.

- Elérhetőség: az mesterséges nano-gyémántok ma jelentősen olcsóbbak, ami új lehetőségeket nyit a felhasználásukban.

> „A mindennapi méretű gyémántok kivételes szilárdságairól van szó, de nanóméretben minden megváltozik”, – mondta a kutatásvezető, Chunsin Shán a Zhengzhou Egyetemről.

> „Megmutattuk, hogy pontosan a felületi atomstruktúra felelős a rugalmasság csökkenéséért”.

Összegzés: Minél kisebb a nano-gyémánt, annál hangsúlyosabb a felületi atomok szerepe és gyengébb a kapcsolataik a maggal, ami jelentős szilárdságcsökkenést eredményez. Ez az felfedezés segíti a nano-gyémántok optimális használatát a magas technológiai eszközökben.