Επιστήμονες μετέτρεψαν απλό πλαστικό σε διαμάντια με x-ray λέιζερ!

Μια μεγάλη διεθνής ομάδα ερευνητών, με επικεφαλής το εργαστήριο Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), το Πανεπιστήμιο του Ροστόκ και την Πολυτεχνική Σχολή στο Παρίσι, ολοκλήρωσαν ένα εντυπωσιακό πείραμα, στο πλαίσιο του οποίου κατάφεραν να δημιουργήσουν μικροσκοπικά διαμάντια.

Το εντυπωσιακό της υπόθεσης εντοπίζεται στο γεγονός ότι ως πρώτη ύλη χρησιμοποιήσαν το εξαιρετικά κοινότυπο PET πλαστικό (τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο). Η έρευνά τους διεξήχθη με στόχο να διευκρινιστεί τι συμβαίνει στο εσωτερικό παγωμένων γιγάντιων πλανητών, όπως ο Ποσειδώνας και ο Ουρανός, όπου πιστεύεται ότι βρέχει…διαμάντια!

Στο πλαίσιο του πειράματος, λοιπόν, η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε ένα υψηλής ισχύος λέιζερ ακτίνων Χ, θερμαίνοντας ένα λεπτό φιλμ PET πλαστικού στους 6.000 βαθμούς Κελσίου, ενώ ταυτόχρονα δημιούργησε ένα ωστικό κύμα που συμπίεσε το υλικό με πιέσεις που ξεπερνούσαν κατά ένα εκατομμύριο φορές την ατμοσφαιρική πίεση, μέσα σε λίγα νανοδευτερόλεπτα. Οι συνθήκες αυτές μοιάζουν πολύ με εκείνες που πιστεύουμε ότι επικρατούν στο εσωτερικό πλανητών όπως ο Ποσειδώνας και ο Ουρανός, με την ομάδα να φροντίζει για την κατάλληλη παρουσία άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου στο PET πλαστικό, έτσι ώστε η κατανομή των στοιχείων αυτών να μοιάζει με την αντίστοιχη στο εσωτερικό των πλανητών.

Για την ιστορία, σε προηγούμενα πειράματα που είχαν γίνει με φιλμ υδρογονανθράκων, επιστήμονες είχαν καταφέρει ξανά να δημιουργήσουν με επιτυχία μικροσκοπικά διαμάντια, γνωστά ως νανοδιαμάντια. Ωστόσο, οι PET μεμβράνες επιτρέπουν στο οξυγόνο στο εσωτερικό τους να διευκολύνει τη διάσπαση του άνθρακα και του υδρογόνου, καθιστώντας τον σχηματισμό νανοδιαμαντιών πιο εύκολη υπόθεση.

Αξίζει να σημειωθεί πως πέρα από τη μελέτη των συνθηκών στους προαναφερθέντες πλανήτες, το εν λόγω πείραμα παρέχει και μια νέα οδό για τη δημιουργία διαμαντιών νανοκλίμακας, τα οποία είναι χρήσιμα για πολλές εφαρμογές, από τα λειαντικά μέχρι τους εξαιρετικά ευαίσθητους κβαντικούς αισθητήρες.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science Advances στις 2 Σεπτεμβρίου, με τίτλο ‘Diamond formation kinetics in shock-compressed C─H─O samples recorded by small-angle x-ray scattering and x-ray diffraction’.

Μπορείτε να τη διαβάσετε πατώντας εδώ.