logo 首頁 > 文匯報 > 新聞透視眼 > 正文

城大揭變形鑽 助納米科技應用

2018-04-24
■城大研究團隊發現納米級鑽石能夠承受極大的彈性變形。左起:陸洋、張洪題、張文軍、Amit Banerjee。城大供圖■城大研究團隊發現納米級鑽石能夠承受極大的彈性變形。左起:陸洋、張洪題、張文軍、Amit Banerjee。城大供圖

香港文匯報訊(記者 柴婧)鑽石被指是世界上最堅硬的天然物質,似乎永不會變形,不過,城大領導的國際研究團隊透過嶄新的「壓縮-彎曲」測試法,發現原來當鑽石小到約人類頭髮六百分之一粗幼的納米級時,能承受約9%的變形並能完全恢復原狀。這項突破性發現顛覆過往人類對鑽石的認知,將對納米科技、生物醫學領域,以至量子資訊科技產生重要影響,未來細胞內藥物傳輸有望更持久,電腦或將更小、更薄、運算速度更快。相關研究本周在《科學》期刊上發表。

論文於《科學》期刊發表

由城大機械及生物醫學工程學系副教授陸洋領導的研究團隊,於《科學》期刊上發表論文,題為「納米鑽石的超大彈性變形」,共同第一撰寫人包括陸洋指導的研究生Amit Banerjee及張洪題。團隊其他成員包括美國麻省理工學院、韓國蔚山科學技術院及新加坡南洋理工大學的材料科學家及機械工程師。

納米鑽石樣本由城大材料科學及工程學系教授張文軍製造。該研究得到香港研究資助局及國家自然科學基金資助。

鑽石為世上最堅硬的天然物料,常被用作切割及鑽探工具,亦被用作測試其它物料的機械性質,而為了探索鑽石在納米尺度下的機械特性,陸洋特別研發了嶄新的「壓縮-彎曲」測試法,從納米壓痕儀尖端的側面向鑽石納米針施加壓力。

用於納米機械生物醫學等

研究顯示,若鑽石的大小降至約100納米(約人類頭髮六百分之一粗幼),其單晶結構樣本的拉伸彈性應變可達約9%,非常接近鑽石在理論上所能達到的應變極限。過往曾錄得大顆鑽石的應變僅有0.1%至0.35%。

陸洋形容團隊取得突破發現時極感興奮,「這項發現將徹底改變了我們對鑽石的一貫認知。」此項發現,將擴大鑽石的實際應用範疇,包括納米機械工程、生物醫學工程、光子學、光電子學,以及超強韌物料。

由於鑽石與人體相容,科學家未來或可進行納米鑽石針把藥物傳輸至人體細胞的研究更進一步。

陸洋表示,「鑽石針並不如預期的脆弱,可使這種細胞內藥物傳輸更持久,且成本更低。」

此外,陸洋認為,具備可控點缺陷的納米級鑽石可用作量子計算及量子資訊處理,或可讓製造商生產極可靠、高效率的鑽石共振器及感應器,用於快速數據儲存及資訊傳輸,未來的電腦或將更小、更薄、運算速度更快。

讀文匯報PDF版面

新聞排行
圖集
視頻