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关于钻石的百年信念刚刚被推翻
研究人员在超薄金刚石膜中发现了意想不到的电响应，挑战了有关该材料的一个世纪以来的假设。金刚石以耐压、耐热、耐化学腐蚀和耐磨损而闻名。但研究人员现在表明，当做得足够薄时，它在弯曲时也可以发电。超薄金刚石膜在机械作用下产生稳定的电压信号 [...]
来源:SciTech日报研究人员在超薄金刚石膜中发现了意想不到的电响应，挑战了有关该材料的一个世纪以来的假设。
钻石以耐压、耐热、耐化学品和耐磨损而闻名。但研究人员现在表明，当做得足够薄时，它在弯曲时也可以发电。超薄金刚石膜在机械应变下产生稳定的电压信号，推翻了长期以来金刚石本质上是非压电的假设。
这项工作由香港大学（HKU）电机与计算机工程系朱志勤教授和机械工程系林元教授领导。
一个多世纪以来，金刚石一直被排除在将机械变形转化为电荷的材料类别之外。其卓越的硬度、强度、导热性、化学稳定性、声速、介电击穿强度和超宽带隙使其在先进设备中具有价值，但通常仅作为微机电系统 (MEMS) 中单独压电层的耐用结构平台。因此，直接用钻石发电的想法被广泛认为是不现实的。
柔性膜使金刚石具有响应性
利用最近开发的边缘剥离方法，香港大学研究人员创造了一种超薄且柔性的多晶金刚石膜。将材料制作得如此薄，使得通常坚硬的金刚石能够大幅弯曲，并且这种变形始终会产生可测量的电压信号。
为了确保信号不是来自环境干扰或接触和摩擦引起的摩擦电伪影，研究人员在几种受控条件下反复弯曲薄膜。稳定且可重复的电输出证实金刚石膜表现出压电响应。
晶界产生电压
DOI：10.1126/sciadv.aea8318