Более 100 лет считалось невозможным: сверхтонкий алмаз начал вырабатывать электричество

Сверхтонкая алмазная мембрана начала вырабатывать электрическое напряжение при изгибе, хотя более века алмаз считался непьезоэлектрическим материалом. Этот эффект обнаружила исследовательская группа Университета Гонконга в поликристаллических алмазных плёнках.

Специалисты получили гибкие мембраны из алмаза толщиной от микрометров и проверили их реакцию на механическую деформацию. Наилучший результат показала плёнка толщиной около 5 микрон: для неё коэффициент напряжения достиг примерно 82,2 мВ·м/Н, что выше показателей ряда распространённых пьезоэлектрических материалов. Образцы сохраняли электрический отклик более чем после 7000 циклов изгиба при деформации 0,35%.

Причину эффекта исследователи связали не с идеальной кристаллической решёткой алмаза, а с границами между отдельными зёрнами в поликристаллическом материале. Эти участки нарушают локальную симметрию структуры. При изгибе распределение зарядов меняется, из-за чего между поверхностями мембраны возникает разность потенциалов. В экспериментах с монокристаллическим алмазом и стеклом сопоставимого электрического отклика не получили.

Учёные считают, что новое свойство может найти применение в миниатюрных системах сбора энергии, датчиках деформации и гибкой электронике. Особенно интересен алмаз для устройств, где важны химическая стабильность, прочность и биосовместимость, включая потенциальные имплантируемые системы. Работа опубликована в журнале Science Advances в марте 2026 года.

Источник: popularmechanics