Skulle du klä dig i diamantnanotrådar? Det är inte så långsökt som du kanske tror. Och du har en Brisbane-baserad kolkemiker och ingenjör att tacka för det.

QUT:s Dr Haifei Zhan leder en global satsning på att räkna ut hur många sätt mänskligheten kan använda ett nyuppfunnet material med enorm potential-diamantnanotråd (DNT).

Först skapad av Pennsylvania State University förra året, endimensionell DNT liknar kolnanorör, ihåliga cylindriska rör 10, 000 gånger mindre än människohår, starkare än stål - men spröd.

"DNT, i jämförelse, är ännu tunnare, införliva vätskan i kolets ihåliga struktur, kallade Stone-Wale (SW) transformationsfel, som jag har upptäckt minskar sprödheten och ger flexibilitet, "sa Dr Zhan, från QUT's School of Chemistry, Fysik och maskinteknik.

"Den strukturen gör DNT till en bra kandidat för en rad olika användningsområden. Det är möjligt att DNT kan bli en lika allestädes närvarande plast i framtiden, används i allt från kläder till bilar.

"Jag känner mig väldigt lyckligt lottad som har fått chansen att studera ett nytt material på djupet-blåhimmelapplikationer som denna är sällsynta."

DNT ser inte ut som en bergdiamant. Snarare, dess namn hänvisar till hur kolatomerna packas ihop, liknande diamant, ger den sin fenomenala styrka.

Dr Zhan har modellerat egenskaperna hos DNT sedan det uppfanns, med hjälp av storskaliga molekylära dynamiksimuleringar och högpresterande datorer.

Han var den första som insåg att SW -defekterna var nyckeln till DNT:s mångsidighet.

"Medan både kolnanorör och DNT har stor potential, ju mer jag modellerar DNT -egenskaper, ju mer det ser ut att vara ett överlägset material, "Dr Zhan sa.

"SW -defekterna ger DNT en flexibilitet som stela kolnanorör inte kan replikera - se det som skillnaden mellan att sy med okokt spaghetti och kokt spaghetti.

"Mina simuleringar har visat att SW -defekterna fungerar som gångjärn, ansluta raka sektioner av DNT. Och genom att ändra avståndet mellan dessa defekter, vi kan ändra - eller ställa in - DNT:s flexibilitet. "

Den forskningen publiceras i den granskade publikationen Nanoskala .

Dr Zhan har också publicerat ett antal andra resultat från sin DNT-modelleringsforskning:

• Värmeledningsförmågan hos DNT kan justeras genom att ändra avståndet mellan SW -defekterna ( Kol ).
• SW -defekter skapar oregelbundna ytor på DNT, så att den kan bindas väl med polymerer. DNT kan därför användas som förstärkning för nanokompositmaterial ( Avancerade funktionsmaterial ).
• De mekaniska egenskaperna hos DNT varierar avsevärt beroende på dess exakta atomstruktur, inklusive dragbeteende. Temperatur påverkar också de mekaniska egenskaperna. Medan DNT sannolikt beter sig som en flexibel elastisk stav, de mekaniska egenskaperna kan skräddarsys för specifika ändamål ( Kol ).

"Ytterligare modellering behövs för att undersöka alla egenskaper hos DNT fullt ut. Men Jag är upphetsad över det potentiella utbudet av applikationer som det kan användas för, med tanke på att vi har visat att vi kan kontrollera dess flexibilitet, konduktivitet och styrka, "Dr Zhang sa.

"Kol är det mest förekommande elementet på planeten. Det är en förnybar resurs, så kostnaden för råvaran är extremt låg.

"När tillverkningskostnaderna är lönsamma, DNT skulle sannolikt främst användas i mekaniska tillämpningar, kombinerat med andra material för att göra ultrastarka, lätta kompositer och komponenter-till exempel flygkroppar.

"Jag planerar att testa hur DNT fungerar som en tvådimensionell nätverksstruktur-ett ark eller lager-för potentiell användning inom flexibel elektronik och skärmar.

"Jag vill också testa livskraft som fiber för textilier eller rep, från skottsäkra västar och slitstarka arbetsredskap till ersättare av stålkablar i brokonstruktion.

"Det finns redan tal i det globala kolsamhället om att DNT är den bästa kandidaten ännu för att bygga en rymdhiss. Det vore en riktig ära om min forskning bidrog till utvecklingen av DNT för detta ändamål."