图1实验装置和纳米针表征图2在多晶纳米针中实现超大弹性变形图4最大弹性拉伸应变

时间：2022-05-12 15:16:48来源：网络整理

《科学》发表中国学者颠覆传统的发现：钻石不再是钢铁直男，而是可以弹性变形的柔美少女！

艾伦4年前 (2018-04-21)5878 浏览

【介绍】

金刚石是最硬的天然材料，也是碳材料类的一员，在力学、生物医学、电子学和光子学等领域有着广泛的应用。一些研究发现，通过调整显微结构，可以进一步提高金刚石的强度和硬度。然而，金刚石的机械性能受到变形性差和高脆性的限制。如果您设法使钻石变形，这通常意味着您破坏了钻石。钻石非常坚硬，但不会弹性变形，这限制了它们在某些应用中的用途。这就是为什么到目前为止，当我们提到钻石时金刚石的特性，我们都认为它可以是最硬的材料作为模具，但它并没有将它与金属一样的延展性或弹性体的弹性联系起来。

【成就介绍】

北京时间2018年4月20日，Science在线发表了张文军、陆洋、麻省理工学院明道、南洋理工大学Subra Suresh（联合通讯）等人的题为《纳米级金刚石的超大弹性变形》的论文。在文章中，研究团队展示了纳米级（~300nm）单晶和多晶金刚石的超大、完全可逆的弹性变形。对于单晶金刚石，最大拉伸应变（高达9%）接近理论弹性极限，相应的最大拉伸应力达到约89~98 GPa。在结合系统的计算模拟和变形前后结构特征的表征之后，我们将并存的高强度和大弹性应变归因于小体积金刚石纳米针与微米级和更大的样品相比具有较少的缺陷以及相对光滑的表面这一事实。这一发现通过对金刚石纳米结构、几何形状、弹性应变和物理特性的优化设计，为新的应用提供了潜力。

[图文指南]

图 1 实验装置和纳米针表征

图2 实现单晶纳米针的超大弹性变形

图 3 在多晶纳米针中实现大的弹性变形

图4 最大弹性拉伸应变

文献链接：纳米金刚石的超大弹性变形（Science, 2018, DOI: 10.1126/science.aar4165）

本文由素材人学术群艾伦投稿，素材牛主编。

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