Le diamant est prisé par les scientifiques et les bijoutiers, en grande partie pour une gamme de propriétés extraordinaires, y compris une dureté exceptionnelle. Maintenant, une équipe de scientifiques australiens a découvert que le diamant peut être plié et déformé, au moins à l'échelle nanométrique.

La découverte ouvre un éventail de possibilités pour la conception et l'ingénierie de nouveaux dispositifs nanométriques dans la détection, défense et stockage de l'énergie mais montre aussi les défis à venir pour les futures nanotechnologies, disent les chercheurs.

Nanomatériaux à base de carbone, comme le diamant, présentaient un intérêt scientifique et technologique particulier car, "sous leur forme naturelle, leurs propriétés mécaniques pourraient être très différentes de celles à l'échelle micro et nanométrique, " a déclaré l'auteur principal de l'étude, Publié dans Matériaux avancés , doctorat étudiant Blake Regan de l'Université de Technologie de Sydney (UTS).

"Le diamant est le précurseur des applications émergentes en nanophotonique, systèmes mécaniques microélectriques et protection contre les rayonnements. Cela signifie une gamme diversifiée d'applications en imagerie médicale, la détection de la température et le traitement et la communication de l'information quantique.

"Cela signifie également que nous devons savoir comment ces matériaux se comportent à l'échelle nanométrique - comment ils se plient, déformer, changer d'état, fissure. Et nous n'avons pas eu cette information pour le diamant monocristallin, " a déclaré Regan.

L'équipe, qui comprenait des scientifiques de l'Université Curtin et de l'Université de Sydney, travaillé avec des nanoaiguilles de diamant, environ 20 nm de longueur, ou 10, 000 fois plus petit qu'un cheveu humain. Les nanoparticules ont été soumises à une force de champ électrique provenant d'un microscope électronique à balayage. En utilisant cet unique, technique non destructive et réversible, les chercheurs ont pu démontrer que les nanoaiguilles, également connu sous le nom de nanopiliers de diamant, pourrait être plié au milieu à 90 degrés sans se fracturer.

En plus de cette déformation élastique, les chercheurs ont observé une nouvelle forme de déformation plastique lorsque les dimensions des nanopiliers et l'orientation cristallographique du diamant se conjuguent d'une manière particulière.

L'enquêteur en chef de l'UTS, le professeur Igor Aharonovich, a déclaré que le résultat était l'émergence inattendue d'un nouvel état du carbone (appelé 08-carbone) et a démontré le "comportement mécanique sans précédent du diamant".

« Ce sont des informations très importantes sur la dynamique de la déformation et de la courbure des matériaux nanostructurés et sur la façon dont la modification des paramètres d'une nanostructure peut modifier l'une de ses propriétés physiques, de la mécanique au magnétique en passant par l'optique. Contrairement à de nombreuses autres phases hypothétiques du carbone, Le carbone 08 apparaît spontanément sous tension, les liaisons en forme de diamant se rompant progressivement à la manière d'une fermeture à glissière, transformer une grande région du diamant en carbone 08.

"Les applications potentielles de la nanotechnologie sont assez diverses. Nos découvertes soutiendront la conception et l'ingénierie de nouveaux dispositifs dans des applications telles que les super-condensateurs ou les filtres optiques ou même la filtration de l'air, " il a dit.