科学家在纳米尺度下实现金刚石超弹性

纳米金刚石的超弹性变形及测量 4月20日,《科学》(Science)杂志报道了一项由中美科学家领导的国际科研团队对金刚石在纳米尺度下力学行为的重大发现:该项研究首次观测到在纳米级金刚石可承受前所未有的巨大形变且能恢复原状,而其中单晶纳米金刚石的局部弹性拉伸形变最大可以达到约百分之九,接近金刚石在理论上所能达到的弹性变形极限。 金刚石是世界上最坚硬的物质。除了用作珍贵的珠宝装饰外,另一个重要用途就是作为深井钻探以及玻璃切割工具对岩石、玻璃等极其坚硬的物质进行高精度切割加工。在宏观尺度下,通常金刚石表现不出丝毫变形行为。任何极端尝试对其进行变形的后果往往就是金刚石在还没有达到可见形变之前早早地发生了脆性断裂。这也使得金刚石在一些可能承受机械变形的应用中的使用受到了限制。 为针对金刚石这一特殊的脆硬材料进行定量纳米力学测试,中国香港城市大学(以下简称“城大”)机械与生物医学工程系副教授陆洋带领研究小组基于城大先进的电子显微......阅读全文

科学家在纳米尺度实现金刚石超弹性

  《科学》杂志4月20日报道了一项由中美科学家领导的国际团队对金刚石在纳米尺度下力学行为的重大发现,研究首次观测到纳米级金刚石可承受前所未有的巨大形变且能恢复原状,其中单晶纳米金刚石的局部弹性拉伸形变最大可达到约9%,接近金刚石在理论上可达到的弹性变形极限。  金刚石是世界上最坚硬的物质。除用作珠

科学家在纳米尺度下实现金刚石超弹性

   纳米金刚石的超弹性变形及测量  4月20日,《科学》(Science)杂志报道了一项由中美科学家领导的国际科研团队对金刚石在纳米尺度下力学行为的重大发现:该项研究首次观测到在纳米级金刚石可承受前所未有的巨大形变且能恢复原状,而其中单晶纳米金刚石的局部弹性拉伸形变最大可以达到约百分之九,接近金刚

新型超材料纳米尺度亦可操纵可见光

  8月12日, 《科学》子刊《科学进展》在线刊登了复旦大学材料科学系武利民教授课题组关于可见光超材料的最新研究成果。该研究设计开发了一种新的纳米粒子组装方法—— 纳米固流体法,首次实现了将高折射率的二氧化钛纳米粒子组装成可工作于可见光波段的超材料光学器件。通过将15纳米的锐钛矿二氧化钛纳米粒子

纳米压痕仪的工作原理

  纳米压痕技术大体上有5种技术理论:  (1)Oliver和Pharr方法:根据试验所测得的载荷一位移曲线,可以从卸载曲线的斜率求出弹性模量,而硬度值则可由最大加载载荷和压痕的残余变形面积求得。该方法的不足之处是采用传统的硬度定义来进行材料的硬度和弹性模量计算,没有考虑纳米尺度上的尺寸效应。  (

院士团队联手合作在金刚石力学性能研究获进展

   近期,燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室田永君院士团队与浙江大学交叉力学中心杨卫院士团队合作,凭借自主研发的原位微纳米力学实验平台,成功实现了实现了金刚石的超高弹性应变(拉伸强度)和室温位错诱导的塑性变形。研究成果相继发表在《自然—通讯》及《物质》上。  据介绍,金刚石是自然界已知最

研究发现纳米金刚石可杀菌

  德国不来梅大学10日报告说,该校研究人员参与的一个国际研究团队发现,纳米金刚石可像金属银、铜一样有效杀除细菌。  纳米金刚石直径约5纳米(1纳米等于10亿分之1米),约为细菌的二百分之一,可通过含碳化合物在高压容器中爆炸产生。这种灰褐色金刚石粉末在接受不同的热处理后,表面会形成不同的化学基团。 

科学家在亚衍射尺度实现纳米粒子超快光学轨道

  中科院遗传与发育所降雨强研究组与新加坡国立大学仇成伟团队、电子科技大学杨元杰团队、山西大学肖连团团队、中央民族大学郭红莲团队合作,提出了一种基于非线性效应的光致旋转新方法,使水中纳米颗粒的轨道旋转速度得到极大的提升。相关成果近日发表于《自然—通讯》。实验装置示意图及典型的实验结果 图片来源:降雨

研究提出纳米尺度最优等效超晶胞原子模型算法

近日,西安交通大学电气工程学院新型储能与能量转换纳米材料研究中心肖冰教授课题组提出了基于高熵及多相材料介观尺度原子无序排布特征进行映射的算法来构建底层纳米尺度最优等效超晶胞原子模型的全新逆向结构缩放算法,实现对已有外延建模算法原理性突破。相关研究成果发表于《计算机物理通讯》上。逆向结构映射设缩放计算

研究提出纳米尺度最优等效超晶胞原子模型算法

近日,西安交通大学电气工程学院新型储能与能量转换纳米材料研究中心肖冰教授课题组提出了基于高熵及多相材料介观尺度原子无序排布特征进行映射的算法来构建底层纳米尺度最优等效超晶胞原子模型的全新逆向结构缩放算法,实现对已有外延建模算法原理性突破。相关研究成果发表于《计算机物理通讯》上。逆向结构映射设缩放计算

过度氧化诱发的非晶合金纳米管超弹性研究获进展

  金属薄膜、纳米片、纳米线等低维金属可同时呈现良好的弹性、强度、塑性等机械性能和功能性能(光、热、磁、电和催化等),是构建微纳米器件的重要候选材料。然而,相比于陶瓷、半导体等材料,大部分金属材料易因氧化而形成氧化膜。由于表面-体积比在微、纳米尺度会显著提高(106-108 倍),金属微纳米器件的氧

过度氧化诱发的非晶合金纳米管超弹性研究获进展

金属薄膜、纳米片、纳米线等低维金属可同时呈现良好的弹性、强度、塑性等机械性能和功能性能(光、热、磁、电和催化等),是构建微纳米器件的重要候选材料。然而,相比于陶瓷、半导体等材料,大部分金属材料易因氧化而形成氧化膜。由于表面-体积比在微、纳米尺度会显著提高(106-108 倍),金属微纳米器件的氧化问

让超算有弹性,用超算更自由

阿斯顿马丁·红牛车队是世界一级方程式锦标赛(F1赛车)颁奖台上的常客。这背后的秘诀,除了红牛车队拥有性能优异的赛车和技艺娴熟的车手之外,他们还有一招“高科技”。在每次比赛之前,红牛车队都会动用超级计算机根据赛道及比赛环境做数字模拟,这包括但不限于使用虚拟风洞来优化赛车的空气动力学模型、模拟电源散热效

AFM力学测量

力学测量在纳米材料和器件的诸多性质中,力学性质不仅面广而且也是评价纳米材料和器件的主要指标,是纳米材料和器件得以真正应用的关键。目前关于AFM的微纳米力学研究,已在纳米材料力学性质、纳米摩擦等领域取得了较大进展。在AFM接触模式下,研究样品材料微纳尺度内的形貌和力学性质(包括杨氏模量、硬度、粘弹性、

太赫兹光谱研究进入纳米尺度

   布朗大学的研究人员已经展示了一种将纳米技术用于研究各种材料的强大形式的光谱技术。  激光太赫兹发射显微镜(LTEM)是表征太阳能电池,集成电路和其他系统和材料性能的新兴手段。照射样品材料的激光脉冲会导致发射太赫兹辐射,其中载有关于样品电性能的重要信息。  布朗大学工程学院的教授Daniel M

精准制造:从微纳米迈向原子尺度

  “空天海地的网络建设,信息世界感知力、通信力以及智算力的建设,迫切需要高端、新型的硅基芯片。然而‘自上而下’的光刻技术制造方式已经接近物理极限。”在日前举行的香山科学会议上,中国科学院院士许宁生说,全球精准制造的竞争已从微纳米尺度迈向原子尺度,未来硅基芯片的发展水平将取决于大规模原子制造技术水平

电场调控原子尺度超润滑取得进展

摩擦是机械系统中普遍存在的现象,也是导致能量耗散、设备寿命缩短和运行效率下降的主要原因之一。如何实现摩擦的主动控制,一直是摩擦学与材料科学领域的核心挑战。近日,中国科学院兰州化学物理研究所在原子尺度摩擦控制领域取得进展。团队通过自主搭建的高通量计算平台LICP-FPHTC-Platform,研究了8

一种弹性超结构可实现宽低频弹性波控制效果

西安交通大学机械工程学院吴成军教授、马富银教授团队基于将微尺度化颗粒阻尼与新型吸隔振超结构相结合的原创思想,提出了一种具有非线性阻尼的多尺度弹性超结构,利用其独特的传输特性和“借力打力”效应(利用激励来抑制振动)实现了优异的宽低频弹性波控制效果,为未来低频弹性波高效控制技术发展提供了新的方向。近日,

试验新方法!单颗磨粒纳米深度超精密磨削

  近日,大连理工大学张振宇教授及其博士生王博、崔俊峰等承担国家自然科学基金委创新研究群体“精密制造理论与技术基础研究”在硅的变形诱导制造新型纳米结构方面取得重要进展,在《纳米通讯》(Nano Letters) 期刊发表文章。  硅主导了消费电子、太阳能电池、光伏产业、半导体器件,成为世界上最大的产

直播预告|香港大学教授陆洋讲述金刚石深度应变工程

直播时间:2024年4月26日(周五)20:00-21:30直播平台:科学网APPhttps://weibo.com/l/wblive/p/show/1022:2321325027406275543142(科学网微博直播间链接)科学网微博科学网视频号北京时间2024年4月26日晚八点,iCANX T

TI950-TI950-纳米压痕仪

TI-950 纳米压痕仪TI-950 纳米压痕仪是全球zui新ling先的纳米力学检测仪器,提供了业界ling先的灵敏度和无可比拟的性能。TI-950 纳米压痕仪的设计为自动的、高通量仪器,支持 Hysitron开发的许多纳米力学表征技术。系统集成了新开发的 performech TM 高级控制模块

欧盟将纳米金刚石应用于医学领域

  金刚石不仅是自然界最坚硬的物质,同时还能散发出最迷人的光芒。欧盟科研人员利用这两大特性将纳米金刚石应用在医学领域。在欧盟第7研发框架计划和地平线2020计划资助下,分别由法国和德国作为协调国的NeuroCare和NDI项目,利用纳米金刚石作为与人体交互新的媒介,有望在人工视网膜植入和磁共振成像(

“金刚石”时代的到来:纳米薄膜处理器

  荷兰纳米科学院的研究者实现在石英衬底上生长金刚石薄膜,然后再将它们分开,将得到的金刚石薄膜放置在别的器件上。为纳米金刚石薄膜广泛应用开辟了道路。  材料科学家说,我们可以通过一个简单的方法来获得并处理金刚石纳米薄膜,然后放置在各式各样的设备上,就能在各种设备上测试这种非凡的材料了。  金刚石薄膜

美国产学联盟研究纳米金刚石涂层技术

  阿拉巴马大学和伯明翰商业联盟将获得60万美元的创新资金,用来研究人造金刚石。   这次活动是由国家科学基金赞助,通过阿拉巴马大学新创公司及其副产品公司,为伯明翰创造更多的知识型工作岗位。这次拨款主要是一个人造金刚石研究项目赞助——化学气相沉积金刚石晶体和纳米金刚石涂层的创新发展。   阿拉巴

多尺度强韧化类金刚石碳基薄膜研究与应用取得进展

  中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室薛群基院士和王立平研究员带领的团队在多尺度强韧化类金刚石碳基薄膜研究与应用方面取得了重要进展。  随着对装备节能减排环境方面要求以及不断提升的高精度、高可靠性和长寿命方面的高标准要求,新一代节能、降耗、低碳型的汽车发动机、核

在纳米尺度材料上创建导电电路

研究人员发明了一种新方法,可以在纳米尺度的材料上创建导电电路。他们在3月在线出版的《自然—材料学》(Nature Materials)期刊上说,考虑到这些电路的尺寸,新发现将导致超密集信息储存和处理器件的研制。 在实验中,Jeremy Levy和同事充分利用两块钙钛矿晶体绝缘薄膜的介面在适当环境下具

纳米孔尺度对DNA输运速度的影响

图一:实验示意图 图二:分子动力学仿真模型示意图   基于纳米孔单分子传感器的第三代DNA测序技术,因其低成本,高通量等优势很有可能成为人类测序史上的创举。最近的一项研究发现,DNA在穿过10.8纳米的纳米孔道时的速度比穿过4.8纳米的纳米孔的速度降低了一倍,这对于实现DNA减速及单碱基精准测序

纳米尺度热导测量领域取得进展

   日前,中国科学院深圳先进技术研究院与华盛顿大学的研究人员在纳米尺度输运性质的定量测量领域取得进展。研究成果以Quantitative nanoscale mapping of three-phase thermal conductivities in filled skutterudites

中科院团队实现光学超分辨成像精度破极限达4.1纳米

  中国科大郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室孙方稳研究组,利用光学超分辨成像技术实现了对单个自旋态的纳米量级空间分辨率测量和操控,其成像精度达到4.1纳米。研究成果1月2日发表在《自然》子刊《光:科学与应用》上。  了解微纳尺度物体的物理属性及动力学过程,需要纳米尺寸的探测器,纳米尺度的固态

美利用银纳米线开发出弹性导体

  据物理学家组织网近日报道,美国北卡罗来纳州立大学的研究人员采用银纳米线开发出具有高导电性和弹性的导体,有望制成可伸缩变形的电子设备。   可伸缩的电路将能够胜任很多刚性设备不可为的事情。例如,电子化“皮肤”可以帮助机器人拿起一些细微的物体,伸缩的显示器和天线可以使手机和其他

研究实现纠缠增强纳米尺度单自旋量子传感

  微观世界中,电子具有“自旋”的基本属性,这些“自旋”如同一个个微小磁针。材料的较多宏观特性,如磁铁的磁性或超导体的零电阻,皆源于这些微观磁针的排列方式与相互作用。  日前,中国科学技术大学与浙江大学合作,在纳米尺度量子精密测量领域取得进展,首次实现了噪声环境下纠缠增强的纳米尺度单自旋探测。  探