Diamanten lijken misschien hard en onverzettelijk, maar hun oppervlak kan op nanoschaal verrassend glad zijn. Deze gladheid is te wijten aan een combinatie van factoren, waaronder de kristalstructuur van de diamant en de aanwezigheid van waterstof- en zuurstofatomen op het oppervlak.

In een nieuwe studie hebben ingenieurs van de Universiteit van Pennsylvania atomaire krachtmicroscopie gebruikt om de wrijving tussen een diamantoppervlak en een punt op nanoschaal te meten. Ze ontdekten dat de wrijving aanzienlijk lager was dan verwacht en dat de gladheid werd veroorzaakt door de aanwezigheid van waterstof- en zuurstofatomen op het oppervlak.

De onderzoekers zijn van mening dat hun bevindingen implicaties kunnen hebben voor het ontwerp van nieuwe materialen en apparaten die lage wrijving vereisen. Diamant zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt als coating voor micro-elektromechanische systemen (MEMS) of andere apparaten die nauwkeurige beweging vereisen.

"Onze bevindingen bieden een nieuw inzicht in de mechanismen op atomaire schaal die bijdragen aan de gladheid van diamant", zegt Mauricio Terrones, hoofdauteur van het onderzoek. "Deze kennis zou kunnen worden gebruikt om nieuwe materialen en apparaten te ontwerpen die lage wrijving vereisen."

De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Nanotechnology.