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。除用作珠宝装饰外,另一个重要用途就是对岩石、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是在还没有达到可见形变之前就发生了脆性断裂。这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,中国香港城市大学副教授陆洋带领研究组基于电子显微镜平台,发展了一套独特的纳米力学实验方法,实现了电镜实时观察下对纳米金刚石锥样品进行压缩—弯曲测试。实验结果显示,单晶金刚石纳米锥可实现前所未有的大变形且在极大范围内可完全瞬时......阅读全文

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。 

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

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

大连化物所等应邀发表纳米金刚石碳催化综述文章

  近日,中国科学院大连化学物理研究所能源研究技术平台研究员苏党生团队与意大利墨西拿大学(University of Messina)教授Gabriele Centi团队、德国马普化学能源转化所、中科院金属研究所等单位联合发表综述文章,总结了sp3杂化纳米金刚石及其衍生物在催化领域的研究现状与应用前

纳米金刚石新结构有望提前实现量子计算进程

  美国研究人员成功开发了纳米金刚石的新结构,计划与政府和企业合作共同探索新型纳米金刚石的自组装系统,为量子计算机生产这一极具创新性且成本不高的新型元件。  这种新结构包含一个氮原子和一个原子空位。它可以应用于室温条件下的量子计算、单光子传感器和无毒荧光生物标记。  金刚石由无数金刚石晶体组成,通常

科学家首次合成高度有序晶态金刚石结构纳米线

北京高压科学研究中心毛河光院士与郑海燕、李阔课题组,在极端高温高压条件下首次合成具有专一tube(3,0)结构的碳-氮有序间隔排列超细金刚石纳米线,并发现芳香体系在高压下的[1,3,5]协同加成机理,由此提出极端条件下合成有序产物的控制策略,相关成果于4月19日发表在美国《国家科学院院刊》(PNAS

基于石墨烯的金刚石与纳米管研究取得进展

  性能优越的终极散热片或将成为可能,这一切将得益于石墨烯。石墨烯,一种只有一个原子厚度的碳材料,可以作为媒介使得垂直排列的纳米碳管能够生长在任何物质表面。   金刚石则也包括在内。美国赖斯大学和本田研究所的科学家们就研究出了这样的金刚石薄膜、石墨烯结构和纳米管结构,该研究发表在《科学》杂志上。

俄罗斯制备出石墨烯基纳米金刚石复合材料

  俄罗斯研究型大学莫斯科钢铁与合金学院、俄罗斯科学院西伯利亚分院半导体物理研究所和杜布纳联合核子研究所的科研人员采用高能重离子轰击多层石墨烯,获得了稳定的嵌有金刚石纳米结构的石墨烯薄膜复合材料。新材料重量轻,兼具石墨烯良好的导电特性和金刚石的硬度优势,在航空航天和生物医学设备等领域具有广阔的应用前

生物基平台化合物首次成功制备金刚石纳米线

金刚石纳米线是一种一维的金刚石基纳米碳材料,具有与碳纳米管相媲美的强度,但其应用一直受限于产物结构的无序性。近日,北京高压科学研究中心研究人员以生物基平台化合物脱水粘酸(2,5-呋喃二甲酸)作为反应单体,首次在高温高压条件下合成了具有原子级有序结构的金刚石纳米线,并发现其可用作锂离子电池材料。该研究

我国牵头制定的首个纳米金刚石国际标准正式发布

近日,我国牵头制定的ISO国际标准《特殊用途功能性填料 聚合物用纳米金刚石》(ISO 6031:2025)正式发布。该标准的成功发布,标志着我国纳米级金刚石材料产业实现了从“深耕积淀”到“引领国际”的历史性跨越。纳米金刚石是一种颗粒尺度在10-9米范围内的碳纳米材料,被誉为材料界的“工业味精”,具有

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

极硬材料合成再获突破-纳米孪晶金刚石硬度稳定超前

  燕山大学教授田永君团队与吉林大学教授马琰铭和美国芝加哥大学教授王雁宾合作,继2013年合成出极硬纳米孪晶立方氮化硼之后再次取得突破,在高温高压下成功地合成出硬度两倍于天然金刚石的纳米孪晶结构金刚石块材。6月12日,研究成果在《自然》上发表。  天然金刚石一直被公认为自然界中最硬的材料。1955年

抗菌材料研究新突破-纳米金刚石可短时间杀死细菌

  德国不来梅大学近日报告说,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。  

一款可永久封存物质高压状态“金刚石纳米高压舱”问世!

北京高压科学研究中心研究员曾桥石带领的国际研究团队合成了一种由金刚石构成的纳米压力舱,能够把物质的高压状态永久封存其中。高压态物质因此可以摆脱传统压力装置的束缚,如普通材料一样在常压条件下独立存在,从而扫除了高压态物质基础研究和广泛应用面临的一个主要障碍。该成果刊登在8月17日的《自然》杂志上。  

俄科学家发现利用改性纳米金刚石可快速检测水污染

俄罗斯科学院西伯利亚分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心生物物理研究所的科学家证实,纳米级金刚石可用于检测水中苯酚类毒性和剧毒物质。此项发现使快速监测环境污染有了新方法。相关研究成果发表在《纳米科学与纳米技术杂志》(Journal of Nanoscience and Nanotechnology

美国罗切斯特大学发现纳米金刚石在光致发光领域的应用

  近日,美国罗切斯特大学的研究人员首次在自由空间内的悬浮纳米金刚石上测量到光致发光所发射出的光束;该实验利用激光将纳米金刚石固置在空中,然后用另外一束激光照射金刚石,使之以定频形式发光。研究成果发表在Optics Letters上。   光学教授Nick Vamivakas领导了此次实验

原子力显微镜探针的优缺点

  AFM探针基本都是由MEMS技术加工 Si 或者 Si3N4来制备。探针针尖半径一般为10到几十nm。微悬臂通常由一个一般100~500μm长和大约500nm~5μm厚的硅片或氮化硅片制成。典型的硅微悬臂大约100μm长、10μm宽、数微米厚。  利用探针与样品之间各种不同的相互作用的力而开发了

“种”金刚石记

■本报记者 张楠中国科学院大学2021年本科录取通知书曾被称为“最硬”通知书,皆因其中嵌着一块刻有校训“博学笃志、格物明德”的金刚石。这批刻有校训的金刚石,由中国科学院宁波材料技术与工程研究所(以下简称宁波材料所)制作完成。经过多年努力,该所成功打通了从理论探索到装备与工艺国产化,再到高品质大尺寸单

金刚石膜应用

金刚石膜具有高硬度、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、高绝缘、高稳定性、宽能隙和载流子高迁移率等优异性质和这些优异特性的组合,是一种在传统工业、军事、航天航空和高科技领域具有广泛应用前景的新材料,被称为是继石器时代、青铜器时代、钢铁时代、硅时代以来的第五代新材料,亦被称为是继塑料发明以来在材料科学领域

纳米金刚石的改性及其在催化反应中的应用研究取得进展

  在传统工业催化领域中,金属基催化材料占据主导地位,但是其不可再生性以及对环境的污染性是金属材料潜在的弱点。如何开发出具有可替代性的绿色能源催化剂是近些年来研究的热点与重点。纳米金刚石是一类sp3杂化的非金属碳材料,通过简单控制煅烧温度(900~1500℃),可得到巴基型纳米金刚石(sp2/sp3

扫描探针显微镜与纳米科技

      人类仅仅用眼睛和双手认识和改造世界是有限的,例如:人眼能够直接分辨的最小间隔大约为O.07mm;人的双手虽然灵巧,但不能对微小物体进行精确的控制和操纵。但是人类的思想及其创造性是无限的。当历史发展到二十世纪八十年代,一种以物理学为基础、集多种现代技术为一体的新型表面分析仪器——扫描隧道显

原子力显微镜(AFM)探针技术简介和展望

一.  原子力显微镜(AFM)简介二.  AFM探针分类三.AFM探针生产、销售资讯四.展望 一.  原子力显微镜(AFM)简介      原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)是一种具有原子分辨率的表面形貌、电磁性能分析的重要仪器。1981年,STM(scan

金刚石的光学性质

(1) 亮度(Brilliance)金刚石因为具有极高的反射率,其反射临界角较小,全反射的范围宽,光容易发生全反射,反射光量大,从而产生很高的亮度。(2) 闪烁(Scintillation)金刚石的闪烁就是闪光,即当金刚石或者光源、 观察者相对移动时其表面对于白光的反射和闪光。无色透明、结晶良好的八

让国产生物显微镜变身亚微米粉体检测评价利器!

在金刚石微粉行业,郑州海泰研磨工具有限公司技术负责人王光伟带领的技术团队国内首创了用显微镜检测和评价亚微米金刚石粉体(0.3-1μm)的新技术。这项技术的厉害之处不仅在于它的简便、实用,关键是弥补了行业内通用检测装备和技术水平的不足,突破了生物显微镜检测与评价亚微米金刚石粉体的瓶颈。一般而言,由于工

原子力显微镜(AFM)之纳米加工

扫描探针纳米加工技术是纳米科技的核心技术之一,其基本的原理是利用SPM的探针-样品纳米可控定位和运动及其相互作用对样品进行纳米加工操纵,常用的纳米加工技术包括:机械刻蚀、电致/场致刻蚀、浸润笔等。

科研人员研发高分辨实时成像协同纳米操控技术

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员杨慧团队提出微透镜与原子力显微镜的耦合方法,通过聚焦离子束技术在微透镜表面沉积金刚石尖端,研发出兼具超分辨成像与精准操控功能的新型原子力显微镜探针系统。该技术将传统原子力显微镜光学成像模块的成像分辨率提升1个量级以上,并实现操作过程中200纳米银纳米线的实

金刚石的计算化学数据

1、 疏水参数计算参考值(XlogP):-1.12、 氢键供体数量:03、 氢键受体数量:24、 可旋转化学键数量:05、 互变异构体数量:6、 拓扑分子极性表面积(TPSA):34.17、 重原子数量:28、 表面电荷:09、 复杂度:010、 同位素原子数量:011、 确定原子立构中心数量:01

金刚石的结构性质

金刚石结构分为等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系。在金刚石晶体中,碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体。由于金刚石中的C-C键很强,所以所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以金刚石不仅