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diamantes flexibles
Cortesía de los investigadores
El diamante es bien conocido por ser el más fuerte de todos los materiales naturales, pero esa fuerza tiene un precio: la fragilidad. Así que un equipo internacional de investigadores del MIT, Hong Kong, Singapur y Corea se sorprendió al descubrir que cuando se cultiva en formas extremadamente pequeñas, como agujas, el diamante puede doblarse y estirarse, como el caucho, y volver a su forma original. .
El equipo demostró que las agujas de diamante angostas, de forma similar a las puntas de goma en el extremo de algunos cepillos de dientes pero de solo unos cientos de nanómetros de ancho, podían flexionarse y estirarse hasta en un 9 por ciento sin romperse y luego regresar a su configuración original. El diamante ordinario en forma macroscópica se estira mucho menos del 1 por ciento.
Poner materiales cristalinos como el diamante bajo tensiones elásticas muy grandes, como sucede cuando estas piezas se flexionan, puede cambiar sus propiedades de reacción mecánicas, térmicas, ópticas, magnéticas, eléctricas, electrónicas y químicas de manera significativa. El proceso podría usarse para diseñar materiales para aplicaciones específicas a través de lo que se conoce como ingeniería de tensión elástica, dice el equipo.
Las agujas de diamante, que se cultivaron a través de un proceso de deposición de vapor químico y luego se grabaron en su forma final, se observaron en un microscopio electrónico de barrido mientras se presionaban con un nanoindentador de punta de diamante estándar. El equipo también realizó simulaciones para interpretar los resultados y pudo determinar con precisión cuánta tensión y tensión podían soportar las agujas.
El hallazgo inesperado se informó este año en Ciencias por el autor principal Ming Dao, científico investigador principal en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales del MIT. Él dice que los resultados podrían abrir la puerta a una variedad de dispositivos basados en diamantes para aplicaciones tales como detección, almacenamiento de datos, actuación, imágenes biocompatibles in vivo, optoelectrónica y administración de fármacos. Por ejemplo, se ha explorado el diamante para administrar medicamentos en las células cancerosas y, si las puntas son flexibles, podrían ser más resistentes a la rotura.