Ученые обнаружили, что алмазы могут вырабатывать электричество

Ученые впервые доказали способность гибких алмазов генерировать электрический ток при деформации, опровергнув вековые научные представления о физических свойствах этого минерала, пишет ScienceDaily.

Группа ученых из Гонконгского университета под руководством профессоров Чжицинь Чу и Юань Лина совершила открытие, опровергнувшее научную концепцию начала 20 века. Ранее алмазы считались неспособными к пьезоэлектрическому эффекту, то есть к выработке электрического напряжения при механическом воздействии. В микроэлектромеханических системах этот твердый материал использовался исключительно в качестве пассивной несущей основы.

Для проведения эксперимента авторы работы создали ультратонкую и гибкую поликристаллическую алмазную мембрану с помощью метода краевого отшелушивания. В отличие от обычных жестких кристаллов, тончайший слой материала смог сгибаться без разрушения structure. При деформации мембраны приборы зафиксировали устойчивые и повторяющиеся электрические сигналы, что подтвердило наличие пьезоэлектрического эффекта.

С помощью расчетов исследователи объяснили механическую природу этого явления. При изгибе мембраны вокруг границ зерен поликристаллической структуры возникает асимметрия, которая приводит к накоплению электрического заряда. Это создает разность потенциалов между верхней и нижней поверхностями материала, формируя электрический ток.

Открытие расширяет спектр применения минерала в микроэлектронике и медицине. Благодаря биосовместимости и нетоксичности алмазные мембраны можно использовать для создания автономных медицинских имплантатов, микроскопических датчиков движения и компактных систем генерации энергии.

Нашли ошибку в публикации?Сообщите нам об этом.