Ekipa nemških raziskovalcev je uspela izdelati približno 10 bilijonov nanodiamantov na vsak udar laserskega impulza visoke moči proti tankemu plastičnemu listu PET. Napredek, ki ga je razvila ekipa znanstvenikov Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf in Univerze Rostock, omogoča pridobivanje mikroskopskih kristalov z morebitnimi tehnološkimi in znanstvenimi aplikacijami.
Ena izmed glavnih dosežkov eksperimenta je obnova celih delcev za analizo po njihovi tvorbi. Čeprav postopek še vedno poteka v eksperimentalni fazi in ne omogoča proizvodnje večjih količin materiala, rezultati odpira nove možnosti za raziskovanje izdelave nanodiamantov s pomočjo laserskih impulzov.
Kako dosežejo pretvorbo plastike v nanodiamante?
Raziskava je začela z preučevanjem ekstremnih pogojev, ki obstajajo v notranjosti Urana in Neptuna, kjer visoki tlaki in temperature lahko pospešijo tvorbo diamantov iz ogljika. S poskusi v laboratoriju so znanstveniki odkrili, da se ta element prisoten v plastiki lahko preuredi v drobne kristale.
- Pes je rešil ogroženo morsko želvo, ki je bila skoraj zamrznjena v Walesu, in tri leta pozneje je prepotovala 8.000 kilometrov
- Neka študija opozarja na čajne vrečke: nekatere sproščajo milijarde delcev plastike med pripravo čaja
Za izvedbo postopka so uporabili PET-filmo debeline komaj 100 mikrometrov, na katerem so sprožili impulze svetlobe velike moči. Vsak udarec je ustvaril tlak, ki je material stisnil in povzročil nastanek nanodiamantov. Ekipa je lahko izvedla približno tri udarce na minuto v pogojih eksperimenta.
Izziv ponovnega pridobivanja diamantov in njihove možne uporabe
Glavna ovira se je pojavila po nastanku kristalov, ki so leteli z hitrostjo več kot 10 kilometrov na sekundo. Da bi preprečili, da bi se poškodovali ob trku s trdo površino, so znanstveniki uporabili mehak gel, ki je blažil udarec in ga kasneje lahko raztopili z vodo, da bi pridobili delce.
Po približno 100 udarcih je ekipa pridobila več sto mikrogramov materiala. Analize z elektromikroskopijo so razkrile, da so kristali imeli povprečen premer okoli treh nanometrov in da je vsak vseboval približno 3.000 atomov ogljika. Med njihovimi možnimi aplikacijami so senzorji, določene kemične reakcije in bodoče tehnike slikanja v medicini, vendar bo še treba izboljšati proizvodnjo, da bi ocenili njegovo izkoriščenost na večjem obsegu.
