Учени от Университета на Чжънчжоу в Китай направиха изненадващо откритие, което може да промени начина, по който гледаме на един от най-твърдите материали на Земята – диаманта. Проучването, публикувано в престижното списание Physical Review X, показва, че когато диамантите достигнат размер от едва 4 нанометра, те губят значителна част от своята неотстъпчивост и стават по-еластични.
Според резултатите от експеримента, твърдостта на нанодиамантите с диаметър 4 нанометра намалява с около 30% в сравнение с по-големите им аналози с размер 12 нанометра. Това свойство се дължи основно на увеличения дял на повърхностните атоми и по-слабите връзки между тях и вътрешната структура на кристала.
За да стигнат до тези заключения, учените са използвали комбинация от високотехнологични методи – включително високо вакуумно експериментиране и компютърно моделиране. Те са анализирали поведението на около 100 нанодиамантени проби, за да потвърдят резултатите и да изключат възможни грешки.
Откритието има потенциално огромно значение за електрониката и квантовите технологии. Нанодиамантите вече се използват в различни приложения – от медицински сензори до квантови компютри. Проблемът е, че производството им е скъпо и сложно. Ако обаче учените успеят да овладеят процеса на омекотяване на нанодиамантите, това може да доведе до значително намаляване на производствените разходи и до по-широкото им използване в индустрията.
„Това е изключително интересно откритие, защото показва, че дори най-твърдите материали могат да проявяват изненадваща пластичност при определени условия“, коментира д-р Ли Вей, водещ автор на изследването. „Надяваме се, че нашите резултати ще вдъхновят нови разработки в областта на нанотехнологиите и ще отворят пътя към създаването на по-достъпни и ефективни устройства.“
Изданието Physical Review X се публикува от Американското сдружение на физиците и е сред водещите научни списания в света. Публикацията на резултатите от изследването в него е ясна индикация за тяхната значимост и научна стойност.
Въпреки че са необходими още проучвания, за да се разбере напълно механизмът на промяната в свойствата на нанодиамантите, това откритие поставя началото на нова ера в изследванията на материалите и отваря врати към иновации, които доскоро изглеждаха немислими.