Creare nanodiamanti dalle bottiglie in plastica

Un gruppo di scienziati ha utilizzato un laser per simulare quello che accade all’interno dei pianeti ghiacciati, ottenendo un risultato “prezioso”

nanodiamanti
Credits: Blaurock / HZDR

La ricerca suggerisce un nuovo processo per la produzione di microscopici diamanti

(Rinnovabili.it) – Cosa succede all’interno dei pianeti come Nettuno e Urano? Lontani, enormi e decisamente freddi, questi giganti ghiacciati sono ancora relativamente inesplorati. Per fa avanzare le conoscenze in materia, un team internazionale guidato dall’Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), dall’Università di Rostock e dall’École Polytechnique francese ha condotto un nuovo esperimento. Ha sparato un laser su una sottile pellicola in PET e ne hanno studiato i risultati. La ricerca è stata pubblicata in un articolo sulla rivista Science Advances.

L’esperimento, condotto presso SLAC National Accelerator Laboratory in California, dove si trova il potente laser Linac Coherent Light Source (LCLS), ha ricreato le condizioni interne dei pianeti più esterni del Sistema solare; si tratta di condizioni estreme, caratterizzate da diverse migliaia di gradi Celsius e pressione maggiore milioni di volte rispetto a quella terrestre. Per riprodurle in laboratorio sono stati utilizzati dei laser molto potenti proiettati su pellicole organiche. Il procedimento ha scaldato il film polimerico fino a 6.000 gradi Celsius generando un’onda d’urto che ha compresso il materiale per pochi nanosecondi con una pressione elevatissima. “Finora abbiamo utilizzato pellicole di idrocarburi per questo tipo di esperimenti”, spiega Dominik Kraus, fisico presso la HZDR e professore presso l’Università di Rostock. “E abbiamo scoperto che questa estrema pressione produceva minuscoli diamanti, conosciuti come nanodiamanti”.

Le pellicole utilizzate fino a ora, tuttavia, erano efficaci solo parzialmente perché i pianeti, al loro interno, contengono grandi quantità di ossigeno. Per migliorare l’esperimento, il gruppo ha provato a utilizzare una pellicola in PET: “L’effetto dell’ossigeno è stato quello di accelerare la scissione del carbonio e dell’idrogeno e quindi incoraggiare la formazione di nanodiamanti”, ha aggiunto Kraus. “Significava che gli atomi di carbonio potevano combinarsi più facilmente e formare diamanti”. 

Applicazioni pratiche della produzione di nanodiamanti dalla plastica

L’esperimento ha anche un’applicazione tecnica, perché consente la produzione di nanodiamanti su misura. In genere questi ultimi sono utilizzati negli abrasivi o negli agenti lucidanti, ma in futuro potrebbero essere usati come sensori quantici altamente sensibili, mezzi di contrasto medici o acceleratori di reazione per dividere la CO2. “Finora, diamanti di questo tipo sono stati prodotti principalmente da esplosivi detonanti”, spiega Kraus. “Con l’aiuto del laser, potrebbero essere prodotti in modo molto più pulito in futuro”.

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