Zapping plastic cu un laser a forjat diamante mici

O explozie cu laser produce diamante în miniatură din plastic pur și simplu. Exact, același tip folosit în sticlele de suc.

Atunci când este presat la aproximativ un milion de ori presiunea atmosferică a Pământului și încălzit la mii de grade Celsius, polietilenul tereftalat sau PET, formează nanodiamante, fizicianul Dominik Kraus și colegii raportează 2 septembrie în Science Advances.

Planetele gigantice de gheață, cum ar fi Neptun și Uranus, au temperaturi, presiuni și combinații de elemente chimice similare cu materialele din studiu, ceea ce sugerează că diamantele pot ploua în interiorul acestor planete. Mai mult, spun cercetătorii, noua tehnică ar putea fi folosită pentru a fabrica nanodiamante pentru a fi utilizate în dispozitive cuantice și alte aplicații.

În noul studiu, cercetătorii au antrenat laserele pe mostre de plastic. Fiecare lovitură de laser a trimis o undă de șoc care a trecut prin plastic, amplificând presiunea și temperatura din interior. Sondarea materialului cu raze X a dezvăluit că s-au format nanodiamante.

Studiile anterioare au creat diamante prin comprimarea compușilor de hidrogen și carbon. Dar PET, care este utilizat în mod obișnuit în ambalaje pentru alimente și băuturi, conține nu doar hidrogen și carbon, ci și oxigen. Acest lucru îl face să se potrivească mai bine cu compoziția planetelor gigantice de gheață precum Neptun și Uranus. Oxigenul pare să ajute la formarea diamantelor, spune Kraus, de la Universitatea din Rostock, Germania. „Oxigenul aspiră hidrogenul”, spune el, lăsând în urmă carbonul care poate forma apoi diamantul.

Nanodiamantele sunt produse în mod obișnuit folosind explozibili, spune Kraus, un proces care nu este ușor de controlat. Noua tehnică ar putea crea nanodiamante care sunt mai ușor de adaptat pentru anumite utilizări, cum ar fi dispozitivele cuantice realizate folosind diamant cu defecte în care, de exemplu, atomii de azot înlocuiesc o parte din atomii de carbon (SN: 7/6/18).

„Ideea este destul de mișto. Luați plasticul sticlei de apă; îl zburați cu un laser pentru a face diamant. Cât de practic este, nu știu”, spune fizicianul Marius Millot de la Lawrence Livermore National Laboratory din California, care nu a fost implicat în noul studiu. Cât de ușor ar putea fi recuperate diamantele nu este clar, spune el. Dar, „este destul de frumos să te gândești la această idee”.