鑽石是世界上最堅硬的材料,可是科學家發現,納米尺寸的鑽石細絲有著出色的彈性,彎曲達90度而不斷裂。這項新研究中,研究人員還意外地觀察到「鑽石碳鍵像拉鏈一樣斷開」,鑽石很大一塊區域呈現出一種全新的碳元素形態。

碳基納米材料如鑽石,是科學家和技術人員的研究熱點,因為「在自然形態下,它們機械特性和微觀尺寸的材料有著很大的不同」,悉尼科技大學(UTS)數學和物理科學院的博士生列根(Blake Regan)說。

研究人員用掃瞄電子顯微鏡技術(SEM),讓電子束給直徑20納米寬——相當於頭髮絲直徑萬分之一的鑽石細絲施加電場,導致鑽石細絲出現偏折和彎曲。

研究者觀察到鑽石細絲展示了驚人的韌性,可以彎曲達90度而沒有斷裂。除了韌性,觀測還發現鑽石細絲的維度和朝向組成了一種全新的、永久特定的形式,研究人員認為這是碳元素的一種新狀態,將其命名為08-carbon。

悉尼科技大學教授阿哈羅諾維奇(Igor Aharonovich)說,不像理論上存在的其它碳形態,08-carbon自動產生,「鑽石碳鍵像拉鏈一樣斷開,鑽石一大塊區域變成08-carbon狀態」。

「納米技術應用面很廣。我們的研究成果在超級電容、光學濾鏡、甚至空氣過濾器等方面的設計和製造都具有潛在意義。」阿哈羅諾維奇說。

這項研究由澳洲悉尼科技大學、西澳科廷大學(Curtin University)和悉尼大學聯合完成,近期發表在《高級材料》(Advanced Materials)期刊上。◇