W nowym eksperymencie naukowcom udało się użyć potężnego lasera rentgenowskiego do przekształcenia plastiku PET w maleńkie diamenty, podobne do tych, które mogą spadać na lodowe olbrzymy, takie jak Neptun.
Naukowcy zamienili plastik w diamenty. Używając laserów o dużej mocy, zespół przebił próbki PET, powszechnie stosowanego materiału używanego w plastikowych butelkach, aby wytworzyć intensywne ciepło i ciśnienie, tworząc maleńkie diamenty, które mogą naturalnie spadać na planety takie jak Uran i Neptun. Tutaj na Ziemi diamenty są cenione ze względu na ich rzadkość (nawet jeśli to się zmienia), ale na innych planetach mogą wydawać się tak powszechne jak skały. Na lodowych olbrzymach, takich jak Uran i Neptun, uważa się, że ekstremalne ciśnienie ściśnie pierwiastki takie jak wodór i węgiel, tworzą solidne diamenty, które następnie opadają przez atmosferę jak deszcz.
Zjawisko to nie zostało bezpośrednio wykryte, ale w 2017 roku zespół naukowców poinformował, że odtworzył proces w laboratorium. Uczynili to, wystrzeliwując najpotężniejszy na świecie laser rentgenowski, Linac Coherent Light Source (LCLS), na próbki materiałów węglowodorowych. To natychmiast podgrzało je do temperatury do 6000 °C (10 800 °F) i wygenerowało potężne fale uderzeniowe o ciśnieniu kilku milionów atmosfer, tworząc maleńkie „nanodiamenty”.
Chociaż eksperymenty wykazały, że jest to technicznie możliwe, zespół twierdzi, że oryginalne materiały węglowodorowe, takie jak polistyren, nie symulowały dokładnie elementów obecnych we wnętrzach tych lodowych gigantów. Tlen jest również obecny w dużych ilościach, więc naukowcy zbadali inne materiały, które mogłyby wprowadzić ten kluczowy pierwiastek do mieszanki.
Zdecydowali się na PET, formę plastiku powszechnie używaną do pakowania żywności i napojów, która ma dobrą równowagę między węglem, wodorem i tlenem. Zespół powtórzył eksperyment, zastawiając próbki cienkowarstwowego PET za pomocą LCLS, a następnie używając dwóch różnych technik obrazowania, aby sprawdzić nie tylko, czy powstały nanodiamenty, ale także jak szybko i jak duże urosły. I rzeczywiście, wykryli gęstość diamentów do 3,87 gramów na cm sześcienny.
Działanie tlenu miało przyspieszyć rozszczepianie węgla i wodoru, a tym samym zachęcić do tworzenia nanodiamentów – powiedział Dominik Kraus, autor badania. Oznaczało to, że atomy węgla mogły łatwiej się łączyć i tworzyć diamenty.
To badanie nie tylko potwierdza hipotezę o deszczu diamentowym na lodowych planetach-olbrzymach, ale zespół twierdzi, że demonstruje również nową potencjalną technikę produkcji tych maleńkich diamentów, które są wykorzystywane w przemysłowych materiałach ściernych, środkach do polerowania i być może pewnego dnia bardzo czułych czujnikach kwantowych.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Science Advances.
➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!
źródło: HZDR | New Atlas
Od 2005 roku zajmuję się komunikacją internetową i e-marketingiem, jestem pasjonatem urządzeń mobilnych oraz nowych technologii – i nie waham się ich używać.