(图片来源：The Adventurer/Shutterstock)钻石是最坚硬的天然材料，但现在科学家已经证明，它可以像橡胶一样弯曲和拉伸，甚至可以弹性地恢复原状——即使这只发生在非常小的钻石上。研究人员说，这种柔韧性可以为钻石开辟一系列全新的应用。钻石非常坚硬，这意味着它在抵抗任何形状变化方面表现出色——这就是为什么钻石可以切削较软的材料，并且只会与其他钻石刮擦。然而，钻石的韧性并不强——当施加足够的力来改变其形状时，它通常不会弯曲，而是会断裂。
像钻石一样弯曲
尽管如此，之前的研究发现，理论上钻石应该能够弯曲一点。关键在于制造没有微观缺陷或变异的纯净钻石晶体，这些缺陷或变异会使它们变脆。一个国际研究团队制作了薄膜人造钻石，并蚀刻出仅长 300 纳米（即十亿分之一米）的针状物。然后，他们用钻石探针按压这些薄片，并通过扫描电子显微镜观察发生了什么。
一张显示被变形的钻石针的插图。(图片来源：Yang Lu, Amit Banerjee, Daniel Bernoulli, Hongti Zhang, Ming Dao, Subra Suresh 提供)科学家们发现，他们的钻石针在不破裂的情况下可以弯曲和拉伸高达 9%，并且在压力移除后会反弹回原来的形状。这些结果接近研究团队的计算机模型预测的钻石理论柔韧性极限。相比之下，普通块状钻石在低于 1% 的应变水平下就会破裂。香港城市大学的材料科学家和机械工程师、该研究的联合资深作者杨璐说：“被普遍认为不可变形的最坚硬的天然材料钻石，可以被显著地弯曲和拉伸。一颗钻石针可以严重弯曲近 30 度，更重要的是，它能够完全恢复。”
令人费解的
钻石意想不到的耐久性提升可能带来许多新的应用。例如，坚固且成本效益高的微型钻石针可以帮助将基因或药物输送到细胞中，杨璐说。此外，当钻石弯曲时，它可以拉伸和挤压分子键，从而显著改变其电子、热、光学、磁性和化学性质，该研究的联合资深作者、新加坡南洋理工大学校长苏布拉·苏雷什说。研究人员建议，进一步的钻石弯曲实验可能会发现用于新颖应用的新行为，“例如更强大或色彩更丰富的激光器或微波激射器，”杨璐说。麻省理工学院的材料科学家和机械工程师、该研究的联合资深作者明·道表示，控制钻石对磁场的敏感度也可能带来各种传感器应用。例如，具有改变磁性的钻石可以在磁共振成像（MRI）扫描中使用。科学家们在 4 月 20 日的《科学》杂志上详细介绍了他们的研究结果。
