Sợi nano kim cương - kỳ quan vật liệu mới

Sợi nano kim cương có tính siêu nhẹ, siêu cứng và siêu dẫn. Ảnh: Shebeko.

Sợi nano kim cương do nhóm nghiên cứu ở Đại học Pennsylvania, Mỹ, tạo ra có khả năng cạnh tranh với graphen về khả năng siêu dẫn điện, IB Times hôm 25/11 đưa tin.

Tuy nhiên, các nhà khoa học cho rằng sợi nano kim cương chưa đủ bền để đưa vào ứng dụng, bởi sợi này càng dài thì nó lại càng giòn. Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Queensland, Australia, đã xây dựng mô hình cấu trúc trên máy vi tính để tìm hiểu các tính chất của sợi nano kim cương.

Theo MIT Technology Review, mô hình vi tính chỉ ra, khi áp dụng sai hỏng Stone-Wales, nhằm sắp xếp các nguyên tử cacbon có vai trò như khớp bản lề, các nhà khoa học có thể khiến sợi nano kim cương dài trở nên mềm dẻo hơn, giống như một sợi mỳ spaghetti trở nên mềm hơn sau khi nấu.

Cấu trúc phân tử của sợi nano kim cương. Ảnh: John Badding Lab/PSU.

Ngoài ra, thông qua lựa chọn vị trí khớp nối thích hợp, sợi nano kim cương có thể được điều chỉnh tùy ý. Các nhà khoa học có thể lựa chọn để áp dụng các tính chất cứng hay mềm dẻo cho từng phần sợi. Kết quả cuối cùng là một cấu trúc sợi nano kim cương bền chắc và linh hoạt về mặt hình dáng.

Nhờ các đặc tính siêu nhẹ, siêu cứng và thay đổi hình dáng linh hoạt, sợi nano kim cương sẽ trở thành một vật liệu lý tưởng để chế tạo những thiết bị vi mô ba chiều đòi hỏi độ bền cao, có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực y sinh và an ninh quốc phòng.