能伸能屈的钻石

科学家发现,当钻石被制作成微小的针状物时,它们会在一定条件下展现出奇妙的弹性,可以弯曲和拉伸而不会发生断裂,这一发现可能会打开钻石的工业应用前景。

责任编辑:朱力远

人类发现钻石的时间只有几百年,钻石内部奥秘被揭开的时间则更短。(视觉中国/图)

(本文首发于2018年5月10日《南方周末》)

科学家发现,当钻石被制作成微小的针状物时,它们会在一定条件下展现出奇妙的弹性,可以弯曲和拉伸而不会发生断裂,这一发现可能会打开钻石的工业应用前景。

人类发现钻石的时间只有几百年,钻石内部奥秘被揭开的时间则更短。由于都是由碳原子组成,所以钻石和石墨在本质上是孪生兄弟,不过由于晶体结构上的差异(碳原子排列方式的不同)导致两者在硬度上的悬殊,石墨质地柔软,钻石坚不可摧,所以掰弯石墨轻而易举,掰弯钻石却比登天还难。

2018年4月20日,一个国际研究小组在《科学》(Science)发表文章称,他们在钻石这种坚硬而易碎的材料中,意外地发现了弹性形变的存在:当钻石被制作成极其微小的针状物时,它们在一定条件下会发生弯曲和伸展,随后又会恢复到原来的形状。这项研究进一步证明,纳米级(300nm)的单晶体和多晶钻石针可以弯曲和拉伸,而且不会断裂,最高的弹性应变可达9%,随后还能回弹,恢复到原来的形态。这一发现可能会打开钻石的工业应用前景。

钻石纳米针的弹性

原子之间键的断裂行为控制着材料的强度,一般而言,固体材料的最大弹性拉伸应变只有0.2%~0.4%。钻石分子结构中

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网络编辑:柯珂

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