El nanodiamante, también llamado a veces nanodiamante de detonación (DND) o diamante ultradisperso (UDD), se produce como resultado de una explosión cuidadosamente controlada. Los nanodiamantes generalmente se extraen del hollín resultante de la explosión mediante el uso de presión, calor y ácido. Alternativamente, los nanodiamantes también se pueden producir utilizando procesos basados en grafito. Estos pequeños diamantes se utilizan en aplicaciones industriales que involucran una amplia gama de productos. A partir de finales del siglo XX, la investigación en aplicaciones médicas reveló que los nanodiamantes son agentes eficaces tanto para administrar como para controlar los medicamentos de quimioterapia.
Para fabricar nanodiamantes, el carbono se somete a la detonación de una mezcla de TNT y RDX, dos poderosos explosivos, lo que da como resultado la producción de un material hollín que contiene nanodiamantes de aproximadamente 5 nanómetros (nm). El recipiente que contiene la explosión se enfría rápidamente usando dióxido de carbono comprimido, agua o aire, ya que un enfriamiento más rápido produce un mayor rendimiento de diamantes. El hollín cargado de diamantes se coloca en un autoclave y se hierve en ácido a alta presión para eliminar casi todas las impurezas, como los metales contaminantes del recipiente de explosión, así como el carbono de menor grado que no puede producir diamantes. Los nanodiamantes también se pueden sintetizar utilizando grafito en suspensión que se somete a cavitación ultrasónica o un rayo láser pulsante.
Los nanodiamantes poseen una superficie muy grande en relación con su tamaño, de modo que las moléculas de hidrocarburos y de agua se adhieren fácilmente a ellos. Las partículas de nanodiamantes también tienden a agruparse y adherirse fuertemente entre sí. Estas características hacen que su manejo sea un desafío al mismo tiempo que les brinda muchas aplicaciones industriales y médicas potenciales. Industrialmente, el nanodiamante se utiliza en lubricantes secos, refuerzo para plásticos y caucho, y pulido, así como en procesos de lapeado y como aditivo para aceites de motor.
Un grupo de investigadores de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois, ha demostrado que los nanodiamantes ofrecen un gran potencial médico cuando se utilizan junto con medicamentos de quimioterapia contra el cáncer. Debido a su pureza, los diamantes no son atacados por el sistema inmunológico mientras se unen fuertemente a moléculas que contienen medicamentos, superando así la tendencia de los tumores a resistir los medicamentos. Debido a su pequeño tamaño, el nanodiamante se elimina fácilmente por el tracto urinario después de los tratamientos de quimioterapia. Las pruebas en ratones de laboratorio con cánceres resistentes a los medicamentos han demostrado que los medicamentos administrados con nanodiamantes permanecen en el torrente sanguíneo más de diez veces más tiempo, lo que produce una reducción del tumor sustancialmente mejorada. Al agregar agentes de contraste a los nanodiamantes y usar imágenes de resonancia magnética (MRI), los investigadores de Northwestern también han demostrado que pueden rastrear con mayor precisión la ubicación y los efectos de los medicamentos de quimioterapia.