Gli scienziati cinesi hanno mescolato centinaia di nanodiamanti nel vuoto e hanno scoperto la causa della perdita della loro durezza

I ricercatori cinesi hanno svelato il segreto della “perdita di durezza” dei nano-diamanti

*Durante l’esperimento è stato scoperto perché i diamanti delle dimensioni da 4 a 12 nm (centinaia di volte più piccoli del virus) diventano meno rigidi e si comprimono più facilmente.*

Cosa è stato fatto
- Esperimento

- 100 nano-diamanti sono stati compressi tra due cilindri, ognuno dei quali aveva una punta di diamante.

- Il sistema era collegato a un sensore di forza e a un microscopio per misurare la resistenza alla compressione.

- Le prove sono state eseguite in vuoto per escludere l’influenza di fattori esterni.

- Modellazione

- I dati ottenuti sono stati confrontati con modelli computerizzati della struttura atomica dei cristalli.

Conclusione chiave
- Con la riduzione delle dimensioni aumenta la frazione di atomi presenti sulla superficie (guscio).

- Le connessioni tra guscio e nucleo nei nano-diamanti risultano più deboli rispetto ai diamanti più grandi.

- Pertanto i piccoli cristalli si comprimono più facilmente: la loro resistenza diminuisce di circa il 30 % rispetto ai diamanti più grandi.

Perché è importante
- I nanomateriali sono un componente chiave delle tecnologie future: computer quantistici, sensori ultra‑veloci e comunicazioni sicure.

- Accessibilità: i nano-diamanti artificiali oggi costano significativamente meno, aprendo nuove possibilità per il loro utilizzo.

> “I diamanti di dimensione normale sono noti per la loro eccezionale durezza, ma a scala nanometrica tutto cambia”, osserva il capo dello studio Chunsin Shan dell’Università di Zhengzhou.

> “Abbiamo potuto dimostrare che è proprio la struttura atomica della superficie a determinare la riduzione della rigidità”.

Risultato: più piccolo è il nano-diamante, più evidente è il ruolo degli atomi superficiali e più deboli sono le loro connessioni con il nucleo, portando a una significativa diminuzione della durezza. Questa scoperta aiuterà a ottimizzare l’uso dei nano-diamanti nei dispositivi ad alta tecnologia.