infos.ro

Sablarea plasticului cu lasere puternice îl transformă în diamante minuscule

Autor:, www.newscientist.com

Materialele plastice simple pot fi transformate în diamante minuscule cu un impuls de lumină laser și un proces similar poate avea loc în interiorul planetelor gigantice, ceea ce ar putea explica unele dintre misterele lor.


Fizică


2 septembrie 2022

Diamant cu penseta si lupa.Gemstone Beauty ;  ID Shutterstock 1928999420;  comandă de achiziție: -;  loc de munca: -;  client: -;  alte: -

Diamantele mici pot fi create cu o explozie laser puternică

Shutterstock/tonkid

Sablarea plasticului cu lasere puternice poate crea diamante minuscule. Procese similare pot avea loc la temperaturile și presiunile ridicate găsite în planete, ceea ce ar putea explica de ce Uranus și Neptun sunt atât de ciudate.

Cercetătorii au fost capabili să creeze nanodiamante înainte prin strălucirea laserelor la un amestec de carbon și hidrogen, dar a necesitat presiuni extraordinar de mari. Siegfried Glenzer la SLAC National Accelerator Laboratory din California și colegii săi au descoperit că prin utilizarea un plastic simplu numit PET – utilizate în mod obișnuit pentru a face sticle și alte recipiente – care conține carbon, hidrogen și oxigen, ar putea face diamante în condiții mult mai puțin extreme.

Când au tras un laser puternic asupra plasticului, acesta s-a încălzit până la temperaturi cuprinse între 3200°C și 5800°C, iar undele de șoc generate de pulsul laser au adus plasticul la presiuni de peste 72 gigapascali – egală cu o cincime din presiunea din Miezul Pământului. Acest lucru a separat hidrogenul și oxigenul de carbon, lăsând în urmă diamante minuscule de câțiva nanometri și o formă de apă numită apă superionică, care conduce electricitatea mai ușor decât apa obișnuită.

Acest lucru s-a întâmplat la presiuni mai mici decât în ​​experimentele anterioare folosind alte materiale, spune Glenzer, și ca PET, interioarele planetelor gigantice conțin oxigen, precum și carbon și hidrogen.

„Ceea ce înseamnă asta este că diamantele sunt probabil peste tot”, spune Glenzer. „Dacă se întâmplă la presiuni mai mici decât s-a văzut anterior, înseamnă că se află în interiorul lui Uranus, în interiorul Neptun, în interiorul unor luni precum Titan, care conțin hidrocarburi.”

Astfel de diamante care se formează în mantaua lui Neptun și apoi se scufundă spre miezul său, generând frecare și căldură în acest proces, ar putea explica de ce planeta este neașteptat de fierbinte. Și în Uranus, buzunarele de apă superionică rămase de la formarea diamantelor ar putea conduce curenți electrici, ceea ce ar putea avea ceva de-a face cu forma ciudată a câmpul său magnetic.

Un pas următor este să includeți acest proces în modelele acelor lumi și să vedeți dacă poate explica unele dintre ele multele lor mistere, spune Glenzer. Un altul este să colectezi nanodiamantele după ce se formează. Materiale similare sunt deja folosite în procesele abrazive industriale și ar putea fi utile în multe aplicații științifice, dar sunt în general produse prin detonarea explozivilor.

„În celelalte experimente, unde presiunea necesară a fost mult mai mare, condițiile au fost atât de extreme și dinamice, încât diamantele au ajuns să se destrame”, spune Glenzer. „Acum că am găsit o modalitate de a face diamante la o presiune mai mică, este posibil să avem șansa de a recolta diamantele.”

Referința jurnalului: Progresele științei, DOI: 10.1126/sciadv.abo0617

Mai multe despre aceste subiecte:

You might also like