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Diamanti flessibili
Per gentile concessione dei ricercatori
Il diamante è noto per essere il più forte di tutti i materiali naturali, ma quella forza ha un prezzo: la fragilità. Quindi un team internazionale di ricercatori del MIT, di Hong Kong, di Singapore e della Corea è stato sorpreso di scoprire che, se coltivato in forme estremamente piccole, simili ad aghi, il diamante può piegarsi e allungarsi, proprio come la gomma, e tornare alla sua forma originale .
Il team ha dimostrato che aghi diamantati stretti, di forma simile alle punte di gomma all'estremità di alcuni spazzolini da denti ma larghi solo poche centinaia di nanometri, potrebbero flettersi e allungarsi fino al 9 percento senza rompersi e quindi tornare alla loro configurazione originale. Il diamante ordinario in forma macroscopica si estende molto meno dell'1%.
Sottoporre materiali cristallini come il diamante a sollecitazioni elastiche molto elevate, come accade quando questi pezzi si flettono, può modificare le loro proprietà di reazione meccaniche, termiche, ottiche, magnetiche, elettriche, elettroniche e chimiche in modi significativi. Il processo potrebbe essere utilizzato per progettare materiali per applicazioni specifiche attraverso ciò che è noto come ingegneria della deformazione elastica, afferma il team.
Gli aghi diamantati, che sono stati fatti crescere attraverso un processo di deposizione chimica da vapore e poi incisi nella loro forma finale, sono stati osservati in un microscopio elettronico a scansione mentre venivano pressati con un nanoindentatore standard con punta di diamante. Il team ha anche eseguito simulazioni per interpretare i risultati ed è stato in grado di determinare con precisione quanto stress e sforzo potevano sopportare gli aghi.
La scoperta inaspettata è stata segnalata quest'anno in Scienza dell'autore senior Ming Dao, uno dei principali ricercatori del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali del MIT. Dice che i risultati potrebbero aprire la porta a una varietà di dispositivi a base di diamante per applicazioni come rilevamento, archiviazione dati, attuazione, imaging in vivo biocompatibile, optoelettronica e somministrazione di farmaci. Ad esempio, è stato studiato il diamante per la somministrazione di farmaci nelle cellule tumorali e, se le punte sono flessibili, potrebbero essere più resistenti alla rottura.