Diamants souples

Avec l'aimable autorisation des chercheurs

Le diamant est bien connu pour être le plus solide de tous les matériaux naturels, mais cette force a un prix : la fragilité. Ainsi, une équipe internationale de chercheurs du MIT, de Hong Kong, de Singapour et de Corée a été surprise de découvrir que lorsqu'il est cultivé dans des formes extrêmement minuscules, semblables à des aiguilles, le diamant peut se plier et s'étirer, un peu comme le caoutchouc, et reprendre sa forme d'origine. .

L'équipe a montré que des aiguilles en diamant étroites, de forme similaire aux embouts en caoutchouc au bout de certaines brosses à dents mais de seulement quelques centaines de nanomètres de diamètre, pouvaient fléchir et s'étirer jusqu'à 9 % sans se casser, puis reprendre leur configuration d'origine. Le diamant ordinaire sous forme macroscopique s'étend sur moins de 1 %.

Le fait de soumettre des matériaux cristallins tels que le diamant à de très grandes contraintes élastiques, comme cela se produit lorsque ces pièces fléchissent, peut modifier leurs propriétés de réaction mécaniques, thermiques, optiques, magnétiques, électriques, électroniques et chimiques de manière significative. Selon l'équipe, le processus pourrait être utilisé pour concevoir des matériaux pour des applications spécifiques grâce à ce que l'on appelle l'ingénierie des contraintes élastiques.

Les aiguilles de diamant, qui ont été développées par un processus de dépôt chimique en phase vapeur puis gravées à leur forme finale, ont été observées dans un microscope électronique à balayage tout en étant pressées avec un nanoindenteur à pointe de diamant standard. L'équipe a également effectué des simulations pour interpréter les résultats et a pu déterminer avec précision la quantité de stress et de tension que les aiguilles pouvaient supporter.

La découverte inattendue a été signalée cette année dans La science par l'auteur principal Ming Dao, chercheur principal au Département de science et génie des matériaux du MIT. Il dit que les résultats pourraient ouvrir la porte à une variété de dispositifs à base de diamant pour des applications telles que la détection, le stockage de données, l'actionnement, l'imagerie in vivo biocompatible, l'optoélectronique et l'administration de médicaments. Par exemple, le diamant a été exploré pour administrer des médicaments dans les cellules cancéreuses, et si les pointes sont flexibles, elles pourraient être plus résistantes à la rupture.

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