Investigadores de la Universidad de Hong Kong han descubierto que las membranas de diamante ultrafinas y flexibles pueden generar electricidad cuando se deforman mecánicamente, un hallazgo que contradice una suposición científica arraigada. El descubrimiento, liderado por el profesor Zhiqin Chu y el profesor Yuan Lin, podría allanar el camino para sensores alimentados por diamantes, sistemas de energía e implantes médicos.
Durante más de un siglo, se ha considerado que el diamante es un material no piezoeléctrico, lo que significa que no se esperaba que produjera un voltaje eléctrico cuando se dobla o se somete a estrés. Esta comprensión ha limitado su uso en sistemas microelectromecánicos (MEMS), donde normalmente sirve como componente estructural para otros materiales piezoeléctricos. La idea de generar electricidad *a partir de* diamantes se consideraba, por lo tanto, poco práctica.
El equipo de la HKU superó esta limitación creando membranas de diamante policristalino ultrafinas y flexibles utilizando un método de exfoliación de bordes recientemente desarrollado. Este proceso permitió que el diamante normalmente rígido se doblara significativamente. Cuando los investigadores flexionaron la membrana, observaron señales de voltaje consistentes y repetibles. Se llevaron a cabo extensos experimentos de ciclado mecánico para verificar los resultados y eliminar posibles interferencias de factores ambientales o efectos triboeléctricos.
Cálculos detallados de primeros principios revelaron que la asimetría en los límites de grano dentro de la membrana de diamante policristalino es responsable del efecto eléctrico. Estos límites separan los diminutos cristales de diamante que componen el material, y su comportamiento bajo flexión crea polarización de carga eléctrica.
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