钻石变形后能完全恢复原状,难道钻石也有“记忆”?!

文章作者:bianji3 | 2018-09-05
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  众所周知,钻石是自然界最坚硬的物质。在宏观尺度下,它通常被认为表现不出丝毫变形行为。任何极端尝试对钻石进行变形的后果往往在还没有达到可见形变之前就发生脆性断裂。这也使得它在一些可能承受机械变形的应用受到限制。

  近日,《科学》杂志上刊载了一项关于钻石性质的最新研究成果,即纳米级别的钻石能够承受极大的变形并完全恢复原状。

  据悉,该研究项目由香港城市大学机械及生物医学工程学系副教授陆洋领导,张文军教授及研究生张洪题、Amit Banerjee等人共同参与。这项研究发现,当钻石的大小约为100纳米(约头发的六百分之一)时,其单晶结构样本的拉伸弹性应变可达约9%,非常接近钻石在理论上所能达到的应变极限。

  值得指出的是,从研究到结果分析,其过程受到多家院校和研究所的支持。

  为了针对钻石这一特殊的脆硬材料进行纳米尺度力学测试,陆洋带领研究组基于扫描电子显微镜平台,设计了一套独特的纳米力学实验方法,实现了电镜实时观察下对钻石的单晶和多晶纳米针样品进行定量的“压缩—弯曲”测试。

  为精确分析其形变量,美国麻省理工学院苏布拉·苏雷什教授和道明研究员领导的纳米力学实验室对实验结果进行了模拟分析,确证钻石的单晶结构纳米针在拉伸侧的弹性形变量达到约9%,对应强度亦接近其理论极限。

  对于该成果,陆博士表示:“这项研究将彻底改变我们对钻石的一贯认知。”
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