近日,《科學(xué)》雜志上刊載了一項關(guān)于鉆石性質(zhì)的最新研究成果,即納米級別的鉆石能夠承受極大的變形并完全恢復(fù)原狀。
據(jù)悉,該研究項目由香港城市大學(xué)機(jī)械及生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)系副教授陸洋領(lǐng)導(dǎo),張文軍教授及研究生張洪題、Amit Banerjee等人共同參與。這項研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)鉆石的大小約為100納米(約頭發(fā)的六百分之一)時,其單晶結(jié)構(gòu)樣本的拉伸彈性應(yīng)變可達(dá)約9%,非常接近鉆石在理論上所能達(dá)到的應(yīng)變極限。
值得指出的是,從研究到結(jié)果分析,其過程受到多家院校和研究所的支持。
為了針對鉆石這一特殊的脆硬材料進(jìn)行納米尺度力學(xué)測試,陸洋帶領(lǐng)研究組基于掃描電子顯微鏡平臺,設(shè)計了一套獨(dú)特的納米力學(xué)實驗方法,實現(xiàn)了電鏡實時觀察下對鉆石的單晶和多晶納米針樣品進(jìn)行定量的“壓縮—彎曲”測試。
為精確分析其形變量,美國麻省理工學(xué)院蘇布拉·蘇雷什教授和道明研究員領(lǐng)導(dǎo)的納米力學(xué)實驗室對實驗結(jié)果進(jìn)行了模擬分析,確證鉆石的單晶結(jié)構(gòu)納米針在拉伸側(cè)的彈性形變量達(dá)到約9%,對應(yīng)強(qiáng)度亦接近其理論極限。
對于該成果,陸博士表示:“這項研究將徹底改變我們對鉆石的一貫認(rèn)知?!?/p>