elektrotechnik AUTOMATYK
Reklama
Reklama

Rozciąganie diamentu zmienia jego przewodność

City University of Hong Kong
Reklama
Reklama

Do tej pory diament uznawano niemal za nierozciągalny. Naukowcy z Hongkongu dowiedli jednak, że można zmienić kształt jego nanostruktur, a tym samym zmienić jego przewodność elektryczną i właściwości optyczne.

Stwierdzić, że diament należy do materiałów o niewielkiej elastyczności, to za mało. Surowiec ten niemal nie podlega deformacji: podczas gdy najbardziej rozciągliwe materiały bez problemu wytrzymują kilkusetprocentowe odkształcenia, większość diamentów można odkształcić sprężyście maksymalnie o 0,4% – chyba że pracujemy w nanoskali, w której materiał ten wykazuje się dużo większą elastycznością. 

Reklama

Już kilka lat temu naukowcy z City University w Hongkongu z sukcesem rozciągnęli igły diamentowe o ok. 9%. Teraz przyszedł czas na bardziej złożone struktury: badacze zbudowali diamentowe nanomostki o długości ok. 1000 nm i szerokości 300 nm, a następnie poddali je naprężeniom rozciągającym. Wyniki testów okazały się obiecujące: diament wykazywał odkształcenie sprężyste na poziomie ok. 7,5%, a po zwolnieniu siły wracał do swojego pierwotnego kształtu. Jeszcze lepsze efekty przyniosły testy na kolejnych, zoptymalizowanych próbkach – tym razem rozciągnięto diament o 9,7%, tj. blisko teoretycznej granicy jego sprężystości.

Jednocześnie naukowcy badali właściwości materiału przy różnych stopniach naprężenia – od 0 do 12%. Okazało się, że wraz ze wzrostem odkształcenia maleje przerwa energetyczna diamentu, a tym samym lepiej przewodzi on prąd elektryczny. Najlepszą przewodność – na poziomie 2 elektronowoltów – uzyskano przy odkształceniu poniżej 9%. Z kolei przy odkształceniu powyżej tej granicy, ale przy innej orientacji krystalicznej przerwa energetyczna zmieniała charakter z pośredniego na bezpośredni. A to oznacza, że przechodzący przez diament elektron mógłby emitować bezpośrednio foton, co przełożyłoby się na wzrost wydajności urządzeń optoelektronicznych.

Reklama

Naukowcy liczą, że badania przyczynią się do odkrycia nowych zastosowań odkształconego diamentu w elektronice i optoelektronice, dając asumpt do opracowania nowych, diamentowych urządzeń elektronicznych.

Źródło: City University of Hongkong

Reklama

O Autorze

Czasopismo elektrotechnik AUTOMATYK jest pismem skierowanym do osób zainteresowanych tematyką z zakresu elektrotechniki oraz automatyki przemysłowej. Redakcja online czasopisma porusza na stronie internetowej tematy związane z tymi obszarami – publikuje artykuły techniczne, nowości produktowe, a także inne ciekawe informacje mniej lub bardziej nawiązujące do wspomnianych obszarów.

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę
Reklama