Niesamowite odkrycie. Diamenty wytwarzane z plastiku

Naukowcy opracowali metodę wytwarzania nanodiamentów ze zużytych plastikowych butelek typu PET. Zespół ze SLAC National Accelerator Laboratory w Kalifornii badał zjawisko "diamentowych deszczów" występujących na Uranie i Neptunie.

Badacze wykorzystali w swoim eksperymencie lasery. Silnie natężona laserowa wiązka została skierowana na plastik i podgrzała go do temperatury od 3200 do 5800 stopni Celsjusza. W ten sposób fale uderzeniowe poddały materiał działaniu ciśnienia sięgającego ponad 70 gigapaskali.

Podobny eksperyment zespół przeprowadził już w 2017 roku. Wówczas wykorzystano laser rentgenowski Linac Coherent Light Source (LCLS), który podgrzał próbki materiałów węglowodorowych do temperatury 6000°C. Wygenerowane ciśnienie stworzyło nanodiamenty. Eksperyment był jednak zdaniem naukowców nieudany, gdyż podgrzewany materiał nie oddawał wiernie pierwiastków obecnych we wnętrzu Uranu czy Neptuna. Zdecydowano się więc tym razem wykorzystać butelki PET.

- PET ma odpowiednią równowagę między węglem, wodorem i tlenem, aby symulować aktywność w planetach lodowych - powiedział cytowany w "Daily Mail" Dominik Kraus, fizyk w HZDR i profesor na Uniwersytecie w Rostocku.

Intensywne promieniowanie rentgenowskie z lasera wywołało fale uderzeniowe wewnątrz materiału, a naukowcy zaobserwowali, że atomy węgla łączą się w małe struktury diamentowe o szerokości kilku nanometrów.

- Wewnątrz planet jest to znacznie bardziej skomplikowane - powiedział cytowany w "Daily Mail" Siegfried Glenzer, dyrektor High Energy Density Division w SLAC.

- Efektem obecności tlenu było przyspieszenie rozszczepiania węgla i wodoru, a tym samym tworzenie nanodiamentów. Oznaczało to, że atomy węgla mogły łatwiej łączyć się i tworzyć diamenty - powiedział dr Kraus.

Naukowcy na podstawie prowadzonych obserwacji stwierdzili, że we wnętrzu wspomnianych planet, diamenty staną się z biegiem czasu znacznie większe niż te, które powstały w ich eksperymencie. Może to oznaczać, że przez kolejne tysiąc lat większe kryształy będą osadzać się wokół ich jądra.

- Sposób w jaki obecnie wytwarza się nanodiamenty polega na wysadzeniu w powietrze węgla lub diamentu za pomocą materiałów wybuchowych. To tworzy nanodiamenty o różnych rozmiarach i kształtach i jest trudne do kontrolowania. To co widzimy w tym eksperymencie to różna reaktywność tego samego gatunku pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia. Produkcja laserowa mogłaby zaoferować czystszą i łatwiej kontrolowaną metodę produkcji nanodiamentów - powiedział naukowiec SLAC Benjamin Ofori-Okai.