انجمن سرامیک ایران- اخبار و تازه ها
خم کردن الماس در مقیاس نانو امکان‌پذیر است

حذف تصاویر و رنگ‌ها  | تاریخ ارسال: ۱۳۹۸/۱۱/۳۰ | 
خم کردن الماس در مقیاس نانو امکان­پذیر است
الماس هم برای پژوهشگران و هم برای جواهرسازان به دلیل طیف وسیعی از ویژگی ­های خارق العاده از جمله سختی استثنایی باارزش است. اکنون تیمی از پژوهشگران استرالیا کشف کرده­ اند که حداقل در مقیاس نانو الماس می­تواند خم شده و تغییر شکل یابد. پژوهشگران می­گویند که این کشف طیف وسیعی از امکانات را برای طراحی و مهندسی دستگاه ­های جدید نانو در حسگرها، صنایع دفاعی و ذخیره انرژی فراهم می­ کند، اما همچنان چالش ­های پیش روی نانوتکنولوژی آینده را نشان می­دهد.
نویسنده­ ی اصلی مقاله­ ی چاپ شده در مواد پیشرفته، دکتری دانشجوی بلیک ریگان از دانشگاه فناوری سیدنی (UTS) می­گوید: نانومواد مبتنی بر کربن مانند الماس از نظر علمی و فناوری مورد توجه خاصی بوده­اند زیرا "در فرم طبیعی آن­ها، خواص مکانیکی می­تواند بسیار متفاوت با مقیاس میکرو و نانو باشد."
الماس در برنامه ­های نوظهور در نانوفوتونیک، سیستم­های مکانیکی میکروالکتریک و محافظت از اشعه پیشرو است. این به معنی طیف متنوعی از کاربردها در تصویربرداری پزشکی، حسگر دما و پردازش اطلاعات کوانتومی و ارتباطات است.
ریگان گفت: "این همچنین بدان معناست که باید بدانیم که این مواد در مقیاس نانو چگونه رفتار می کنند: چگونه خم می­شوند، تغییر شکل می­یابند، تغییر حالت می­دهند و ترک می­خورند. ما این اطلاعات را برای تک بلور الماس نداریم."
این تیم که شامل پژوهشگران دانشگاه کرتین و سیدنی است با نانوسوزن­ های الماسی به طول تقریباً 20 نانومتر یا 10،000 برابر کوچکتر از موی انسان کار می­کردند. این نانوذرات در معرض نیروی یک میدان الکتریکی از میکروسکوپ الکترونی روبشی قرار گرفتند. با استفاده از این تکنیک منحصر به فرد، غیر­مخرب و برگشت­پذیر، پژوهشگران توانستند ثابت کنند که این نانوسوزن­ ها که به عنوان نانومیله­ های الماس نیز شناخته می­شوند، بدون شکستگی می­توانند از وسط تا 90 درجه خم شوند.
علاوه بر تغییر شکل الاستیک، پژوهشگران شکل جدیدی از تغییر شکل پلاستیک را هنگامی که ابعاد نانومیله­ ها و جهت کریستالوگرافی الماس با یکدیگر در یک جهت خاص قرار گیرد، مشاهده کردند. 
پروفسور ایگور آهارونویچ، رئیس پژوهشگرانUTS ، گفت که نتیجه، ظهور غیر منتظره­ ی حالت جدیدی از کربن (به نام کربن 08) و نشان دهنده­ ی "رفتار بی سابقه مکانیکی الماس" است.
این­ ها بینش­ های بسیار مهمی در دینامیک نحوه­ ی پیچش و خم شدن مواد نانوساختار و چگونگی توانایی تغییر پارامترهای یک نانوساختار در تغییر ویژگی­ های فیزیکی آن از مکانیکی به مغناطیسی تا نوری است. برخلاف بسیاری از فازهای دیگر فرضی کربن، کربن 08 خودبخود تحت کرنش با پیوندهای الماس مانند ظاهر و به تدریج به صورت فشرده شکسته می ­شود و منطقه بزرگی از الماس را به کربن 08 تبدیل می­کند.
وی گفت: "کاربردهای بالقوه نانوفناوری بسیار متنوع است. یافته ­های ما از طراحی و مهندسی دستگاه­ های جدید در کاربردهایی مانند ابر خازن­ ها یا فیلترهای نوری یا حتی تصفیه هوا پشتیبانی می­کند."
 
منبع: https://nano-magazine.com/news/2020/2/5/bending-diamond-is-possible-at-the-nanoscale
 گردآورندگان: دکتر آدرینه ملک خاچاطوریان- مهندس ریحانه گودرزی
نشانی مطلب در وبگاه انجمن سرامیک ایران:
http://icers.ir/find.php?item=1.165.431.fa
برگشت به اصل مطلب