Γερμανοί επιστήμονες μετέτρεψαν πλαστικό σε δισεκατομμύρια μικροσκοπικά διαμάντια με την βοήθεια λέιζερ, ανοίγοντας νέες προοπτικές για την ιατρική και την βιομηχανία
Ένα απλό φύλλο πλαστικού μπορεί να αποτελέσει την πρώτη ύλη για τη δημιουργία δισεκατομμυρίων μικροσκοπικών διαμαντιών. Αυτό απέδειξαν ερευνητές στη Γερμανία, χρησιμοποιώντας εξαιρετικά ισχυρούς παλμούς λέιζερ για να αναπαραγάγουν συνθήκες που επικρατούν στο εσωτερικό γιγάντιων πλανητών. Το πείραμα θα μπορούσε να συμβάλει στην ανάπτυξη νέων τεχνολογιών, με πιθανές εφαρμογές από την ιατρική μέχρι τη βιομηχανία και την ενέργεια.
Η μελέτη πραγματοποιήθηκε από επιστήμονες του Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf και του Πανεπιστημίου του Ρόστοκ. Αρχικός στόχος τους ήταν να κατανοήσουν καλύτερα τις ακραίες συνθήκες που επικρατούν στο εσωτερικό πλανητών όπως ο Ποσειδώνας και ο Ουρανός, όπου η θερμοκρασία και η πίεση φτάνουν σε εξαιρετικά υψηλά επίπεδα.
Πώς το πλαστικό μετατράπηκε σε μικροσκοπικά διαμάντια
Για να αναπαραγάγουν αυτές τις συνθήκες στο εργαστήριο, οι ερευνητές βομβάρδισαν ένα εξαιρετικά λεπτό φύλλο πλαστικού με ισχυρούς παλμούς λέιζερ. Η ενέργεια που μεταφέρθηκε στο υλικό δημιούργησε τεράστια πίεση, προκαλώντας τη συμπίεση του άνθρακα και τον σχηματισμό μικροσκοπικών διαμαντιών μέσα σε ελάχιστο χρονικό διάστημα. Τα διαμάντια που προέκυψαν είναι νανοσκοπικά: το καθένα αποτελείται από περίπου 3.000 άτομα άνθρακα και έχει μέγεθος μόλις τριών δισεκατομμυριοστών του μέτρου. Η διαδικασία, ωστόσο, δεν ολοκληρώθηκε με τον σχηματισμό τους, καθώς οι επιστήμονες έπρεπε να βρουν τρόπο να τα συλλέξουν χωρίς να καταστραφούν.
Κατά τη διάρκεια του πειράματος, τα μικροσκοπικά διαμάντια εκτοξεύονταν με ταχύτητες που ξεπερνούσαν τα 10 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Για να αντιμετωπίσουν τη δυσκολία αυτή, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα ειδικό, μαλακό υλικό, το οποίο λειτούργησε ως μέσο συγκράτησης και επέτρεψε τη συλλογή τους χωρίς να διαλυθούν.
Από την ιατρική μέχρι την αντιμετώπιση του διοξειδίου του άνθρακα
Η δημιουργία νανοδιαμαντιών με αυτόν τον τρόπο παρουσιάζει ενδιαφέρον πέρα από τη μελέτη των πλανητών. Χάρη στις ιδιαίτερες ιδιότητές τους, τα υλικά αυτά θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν στην ανάπτυξη πιο εξελιγμένων ιατρικών εξετάσεων, στην κατασκευή αισθητήρων υψηλής ακρίβειας, αλλά και σε τεχνολογίες που σχετίζονται με τη μετατροπή ή τη διάσπαση του διοξειδίου του άνθρακα.
Προς το παρόν, η παραγωγή παραμένει περιορισμένη και η μέθοδος απαιτεί περαιτέρω εξέλιξη, οι ερευνητές όμως εκτιμούν, ωστόσο, ότι η βελτίωση των συστημάτων λέιζερ θα μπορούσε να επιτρέψει την παραγωγή μεγαλύτερων ποσοτήτων στο μέλλον. Το πείραμα αναδεικνύει πώς ένα κοινό υλικό, όπως το πλαστικό, μπορεί υπό ακραίες συνθήκες να μετατραπεί σε κάτι εντελώς διαφορετικό. Παράλληλα, δημιουργεί νέες δυνατότητες για την έρευνα γύρω από τα νανοϋλικά, αν και η πρακτική αξιοποίησή τους θα εξαρτηθεί από το κόστος, την κλιμάκωση της παραγωγής και την περαιτέρω επιβεβαίωση των πιθανών εφαρμογών τους.
