ساخت نانوالماس از بطری پلاستیکی

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، این گروه بین‌المللی به سرپرستی محققان دانشگاه روستوک و مدرسه پلی تکنیک فرانسه لیزری را روی یک لایه نازک از پلاستیک PET ساده شلیک و با استفاده از فلاش‌های لیزری شدید آنچه اتفاق افتاد را بررسی کردند.
یکی از نتایج این بود که محققان توانستند نظریه قبلی خود را تأیید کنند که واقعاً الماس در غول‌های یخی در حاشیه منظومه شمسی می‌بارد. نتیجه دیگر این بود که این فرآیند می‌تواند روش جدیدی برای تولید نانوالماس ایجاد کند که برای مثال برای حسگر‌های کوانتومی بسیار حساس مورد نیاز است. 
در این آزمایش، یک ورقه نازک از پلاستیک PET با لیزر بمباران شد. فلاش‌های لیزری قوی که به نمونه مواد فویل مانند برخورد کردند، برای مدت کوتاهی آن را تا دمای ۶۰۰۰ درجه سانتیگراد گرم کردند و بنابراین یک موج ضربه‌ای ایجاد شد که ماده را تا میلیون‌ها برابر فشار اتمسفر برای چند نانوثانیه فشرده کرد. دانشمندان توانستند تشخیص دهند که الماس‌های کوچک، موسوم به نانوالماس، تحت فشار شدید تشکیل شده‌اند.
شرایط درون سیارات غول پیکر یخی مانند نپتون و اورانوس بسیار شدید است. دما به چند هزار درجه سانتیگراد می‌رسد و فشار آن میلیون‌ها برابر بیشتر از جو زمین است. دومینیک کراوس، فیزیکدان و استاد دانشگاه روستوک، توضیح داد: «در طرح های قبلی از فیلم‌های هیدروکربنی استفاده و کشف کردیم که این فشار شدید الماس‌های ریز به نام نانوالماس تولید می کند.»
با این حال، با استفاده از این فیلم‌ها، فقط تا حدی می‌توان فضای داخلی سیارات را شبیه‌سازی کرد، زیرا غول‌های یخی نه تنها حاوی کربن و هیدروژن هستند، بلکه مقادیر زیادی اکسیژن نیز دارند. هنگام جستجو به دنبال فیلم مناسب، این گروه به یک ماده روزمره برخورد کردند، PET، رزینی که از آن بطری‌های پلاستیکی معمولی ساخته می‌شود.
کراوس توضیح می‌دهد: «PET تعادل خوبی بین کربن، هیدروژن و اکسیژن برای شبیه‌سازی فعالیت در سیارات یخی دارد.»
این گروه آزمایش‌های خود را در آزمایشگاه ملی شتاب‌دهنده SLAC در کالیفرنیا، محل منبع نور منسجم Linac (LCLS)، انجام داد. آن‌ها از این تجهیزات برای تجزیه و تحلیل آنچه که در هنگام برخورد فلاش‌های لیزری شدید به یک فیلم PET اتفاق می‌افتد، استفاده کردند و از دو روش اندازه‌گیری همزمان استفاده کردند: پراش اشعه ایکس برای تعیین اینکه آیا نانوالماس تولید شده است یا خیر و همچنین از پراکندگی با زاویه کوچک برای دیدن سرعت و اندازه رشد الماس‌ها استفاده کردند.
دومینیک کراوس در گزارشی از نتایج می‌گوید: «تاثیر اکسیژن تسریع شکافت کربن و هیدروژن و در نتیجه تشویق تشکیل نانوالماس بود. این بدان معناست که اتم‌های کربن می‌توانند راحت‌تر با هم ترکیب شوند و الماس تشکیل دهند. این نتایج بیشتر از این فرضیه حمایت می‌کند که به معنای واقعی کلمه الماس در داخل غول‌های یخی می‌بارد. احتمالاً این یافته‌ها نه تنها مربوط به اورانوس و نپتون، بلکه به سیارات بی‌شمار دیگری در کهکشان ما نیز قابل تعمیم است.»

نتایج این یافته‌ها در مجله Science Advances منتشر شده است.