El diamante es apreciado tanto por científicos como por joyeros, en gran parte por una gama de propiedades extraordinarias, incluida una dureza excepcional. Ahora, un equipo de científicos australianos ha descubierto que el diamante se puede doblar y deformar, en la nanoescala al menos.

El descubrimiento abre un abanico de posibilidades para el diseño y la ingeniería de nuevos dispositivos a nanoescala en la detección, defensa y almacenamiento de energía, sino que también muestra los desafíos que se avecinan para las nanotecnologías futuras, dicen los investigadores.

Nanomateriales a base de carbono, como el diamante, fueron de particular interés científico y tecnológico porque, "en su forma natural, sus propiedades mecánicas podrían ser muy diferentes de las de micro y nanoescala, "dijo el autor principal del estudio, publicado en Materiales avanzados , Doctor. estudiante Blake Regan de la Universidad de Tecnología de Sydney (UTS).

"Diamond es el pionero de las aplicaciones emergentes en nanofotónica, sistemas mecánicos microeléctricos y blindaje radiológico. Esto significa una amplia gama de aplicaciones en imágenes médicas, detección de temperatura y procesamiento y comunicación de información cuántica.

"También significa que necesitamos saber cómo se comportan estos materiales a nanoescala, cómo se doblan, deformar, cambian de estado, grieta. Y no hemos tenido esta información para el diamante monocristalino, "Dijo Regan.

El equipo, que incluía a científicos de la Universidad de Curtin y la Universidad de Sydney, trabajado con nanoagujas de diamantes, aproximadamente 20 nm de longitud, o 10, 000 veces más pequeño que un cabello humano. Las nanopartículas se sometieron a una fuerza de campo eléctrico de un microscopio electrónico de barrido. Al usar este único, técnica no destructiva y reversible, los investigadores pudieron demostrar que las nanoagujas, también conocidos como nanopilares de diamante, podría doblarse en el medio a 90 grados sin fracturarse.

Además de esta deformación elástica, los investigadores observaron una nueva forma de deformación plástica cuando las dimensiones de los nanopilares y la orientación cristalográfica del diamante ocurrieron juntas de una manera particular.

El investigador jefe de UTS, el profesor Igor Aharonovich, dijo que el resultado fue la aparición inesperada de un nuevo estado de carbono (denominado carbono 08) y demostró el "comportamiento mecánico sin precedentes del diamante".

"Estos son conocimientos muy importantes sobre la dinámica de cómo los materiales nanoestructurados se distorsionan y doblan y cómo la alteración de los parámetros de una nanoestructura puede alterar cualquiera de sus propiedades físicas, de mecánicas a magnéticas a ópticas. A diferencia de muchas otras fases hipotéticas del carbono, El carbono 08 aparece espontáneamente bajo tensión y los enlaces en forma de diamante se rompen progresivamente en forma de cremallera, transformando una gran región de diamante en carbono 08.

"Las aplicaciones potenciales de la nanotecnología son bastante diversas. Nuestros hallazgos respaldarán el diseño y la ingeniería de nuevos dispositivos en aplicaciones como supercondensadores o filtros ópticos o incluso filtración de aire". " él dijo.