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
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama