Timantti on kovin luonnossa esiintyvä aine. Mikään muu kuin toinen timantti ei pysty sellaista naarmuttamaan.

Kovuutta ei pidä kuitenkaan sekoittaa tuhoutumattomuuteen. Kovat aineet eivät nimittäin jousta juuri laisinkaan, ja tämä tekee niistä hauraita. Oikeaan paikkaan osuva ja oikeasta suunnasta tuleva isku voi siis saada timantinkin lohkeamaan melko helposti.

Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) tutkijat raportoivat nyt kehittäneensä joustavan ja venyttämistä kestävän timantin.

Tutkijat onnistuivat tässä valmistamalla nanokokoisia, yhdestä kiteestä koostuvia timantteja, jotka muistuttavat ulkomuodoltaan joidenkin hammasharjojen pieniä kumisia kärkiä.

Kokeet osoittivat, että tällaiset timantit kestävät jopa yhdeksän prosentin muodonmuutoksen ennen kuin ne napsahtavat poikki. Normaalin timantin kohdalla tämä raja on huomattavasti alle yhden prosentin, tutkijat kertovat.

Ja mikä parasta, kun timanttiin kohdistuva paine katoaa, se palaa alkuperäiseen muotoonsa:

Vasemmalla pyyhkäisyelektronimikroskoopin kuva. Oikealla simulaatio. (Kuva: Carla Schaffer / AAAS)

”Oli hyvin yllättävää nähdä, kuinka paljon elastista muodonmuutosta nanoskaalan timantti kestää”, MIT:n tutkija Daniel Bernoulli toteaa tutkimustiedotteessa.

”Kiteisen materiaalin, kuten timantin elastinen kuormittaminen voi muuttaa materiaalin mekaanisten ominaisuuksien lisäksi myös sen lämmön- ja sähkönjohtavuutta sekä optisia, magneettisia ja kemiallisia ominaisuuksia merkittävästi”, tutkijat toteavat.

Tällaista ”elastista kuormitusta” voidaan siis hyödyntää materiaalien suunnittelussa moniin erilaisiin käyttökohteisiin. Havainto voi tasoittaa tietä nanotimanttien käytölle tunnistimissa, biokuvantamisessa, optoelektroniikassa ja lääkeaineiden kohdentamisessa.

”Timantit voivat esimerkiksi kuljettaa lääkkeitä suoraan syöpäsoluihin”, tutkijat kirjoittavat.

Tutkimus julkaistaan Science-tiedejulkaisussa. Lisää aiheesta tutkimustiedotteessa.