8 de Octubre - Un grupo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur y del MIT en Estados Unidos, entre otros, ha descubierto algo interesante sobre los diamantes. El equipo explica que el diamante podría conducir la electricidad como el metal cuando se deforma. Las simulaciones por computadora permiten al equipo mostrar una prueba de concepto temprana de que la tensión mecánica aplicada a las agujas de diamante puede alterar reversiblemente la geometría de las agujas y sus propiedades eléctricas.
Bajo tensión, las agujas tienen la capacidad similar a un metal para conducir electricidad a temperatura y presión ambiente. Los investigadores creen que el descubrimiento podría beneficiar a futuras aplicaciones en la electrónica de potencia utilizada en una amplia variedad de dispositivos que van desde automóviles hasta electrodomésticos y redes inteligentes. Las aplicaciones adicionales en las que el avance podría conducir a mejoras incluyen diodos emisores de luz, dispositivos ópticos y detección cuántica para mejorar la capacidad de un sensor para realizar su tarea.
El diamante es uno de los materiales más duros conocidos por el hombre y tiene propiedades físicas extremas que podrían convertirlo en un material candidato para su uso en una amplia variedad de aplicaciones. Cualquier material que permita que la electricidad fluya fácilmente es un conductor eléctrico, generalmente el diamante, en la mayoría de sus formas, es un aislante eléctrico porque no permite que la electricidad fluya. Las simulaciones por computadora realizadas por los investigadores que involucran la mecánica cuántica, el análisis de la deformación mecánica y el aprendizaje automático permitieron a los investigadores descubrir que podían reducir la banda prohibida de un diamante deformándolo elásticamente a través de una sonda de diamante empujándolo desde un lado.
El hallazgo fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America el 5 de octubre de 2020.
La simulación mostró que a medida que aumentaba la cantidad de tensión aplicada a la nanoaguja de diamante, la banda prohibida prevista se estrechaba. El estrechamiento es un indicador de mayor conductividad eléctrica. La banda prohibida desapareció por completo cerca de la cantidad máxima de tensión que la aguja podía soportar antes de fracturarse. Los investigadores también pudieron demostrar que la metalización del diamante a nanoescala se podía lograr sin causar inestabilidad fonética o transformación de fase del diamante al grafito.
El autor principal y profesor en Nanyang, Subra Suresh, dijo en un comunicado: "La capacidad de diseñar y diseñar la conductividad eléctrica en el diamante sin cambiar su composición química y estabilidad ofrece una flexibilidad sin precedentes para diseñar sus funciones a medida. Los métodos demostrados en este trabajo podrían aplicarse a una amplia gama de otros materiales semiconductores de interés tecnológico en aplicaciones mecánicas, microelectrónicas, biomédicas, energéticas y fotónicas, mediante la ingeniería de deformaciones".
