Científicos encuentran forma de doblar y estirar diamantes

WASHINGTON, 19 abr (Xinhua) -- Un equipo internacional de investigadores encontró que el diamante, el más fuerte de todos los materiales naturales, puede doblarse y estirarse como la goma y regresar a su forma original.

Un estudio publicado hoy en la revista Science abrió la puerta a una variedad de dispositivos hechos con diamante para aplicaciones como detección, almacenamiento de datos, biocompatibilidad de imágenes en vivo, optoelectrónica y entrega de medicamentos.

El equipo dirigido por Dao Ming del Instituto Tecnológico de Massachusetts mostró que estrechas agujas de diamante, igual que las puntas de goma al final de algunos cepillos de dientes pero con un tamaño de unos cuantos nanómetros, puede doblarse y estirarse hasta 9 por ciento sin romperse, para luego regresar a su configuración original.

El diamante ordinario en su forma bruta tiene un límite de doble de menos de uno por ciento, según los investigadores.

"Desarrollamos un enfoque nanomecánico único para controlar de forma precisa y cuantificar la tensión elástica ultralarga distribuida en las muestras de nanodiamante", dijo Lu Yang, uno de los autores y profesor asociado de ingeniería biomédica y mecánica de la Universidad China de Hong Kong.

Con un microscopio electrónico de barrido para "grabar" el proceso en tiempo real, el equipo utilizó una muestra de diamante para ejercer presión sobre los lados de las nanoagujas de diamante, las cuales fueron desarrolladas con un proceso especial llamado deposición de vapor químico y grabadas en su forma final.

El equipo midió cuánto podría doblarse cada aguja antes de fracturarse. Encontraron que la máxima tensión posible del diamante a nanoescala es de 9 por ciento.

"Este trabajo también demuestra que lo que no es normalmente posible a escalas macroscópica y microscópica puede ocurrir a nanoescala cuando todo el espécimen consiste de unas decenas o centenas de átomos, y en el que la proporción superficie-volumen es grande", dijo Subra Suresh, presidente de la Universidad Tecnológica Nanyang de Singapur.

Dado que la máxima flexibilidad puede modificarse en tiempo real a entre 0 y 9 por ciento en los nanodiamantes, existe mucho potencial para explorar propiedades materiales sin precedentes.

Una aplicación es en los centros de emisión de nitrógeno-vacante en los diamantes que son en extremo sensibles a los campos magnéticos, las temperaturas, las concentraciones de iones y las densidades de espin.

Dado que los cambios en las tensiones elásticas son sensibles a los campos magnéticos, las potenciales aplicaciones podrían incluir ámbitos como almacenamiento de datos, en los que los láseres podrían decodificar datos en diamantes.

En aplicaciones de biodetección, los nitrógenos-vacantes podrían utilizarse en imágenes de resonancia magnética o resonancia magnética nuclear para lograr una mayor precisión y resoluciones, así como imágenes tridimensionales de nanoestructuras y biomoléculas complejas.

El diamante doblado también podría utilizarse para transportar medicamento a las células en las que se necesitan nanoagujas fuertes, pero flexibles. Fin