Из пластиковых бутылок научились делать алмазы

Исследователи из Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Калифорнии создали технологию, позволяющую делать драгоценные камни из использованных пластиковых бутылок, сообщает NewScientist. Благодаря новой технологии можно сократить количество пластикового мусора, а заодно обеспечить наноалмазами нуждающиеся в них медицину и фармацевтику.

Открытие было сделано почти случайно, в ходе эксперимента по воссозданию феномена «алмазного дождя» – процесса, который происходит внутри Нептуна и Урана. Температура в недрах этих ледяных гигантов достигает нескольких тысяч градусов по Цельсию, а давление в миллионы раз больше, чем в атмосфере Земли. Считается, что в таких условиях углеводородные соединения расщепляются, а из углерода образуются алмазы, которые погружаются в ядра планет. Ученые предполагают, что кроме углерода и водорода ледяные гиганты содержат также большое количество кислорода. Авторы эксперимента пытались узнать, какое влияние этот элемент оказывает на образование алмазов внутри Нептуна и Урана.

Чтобы сымитировать процессы внутри планет, ученые выстрелили из мощного оптического лазера в полиэтилентерефталатный пластик (ПЭТ) – материал, из которого делают одноразовую упаковку. ПЭТ напоминает метан – газ, который также состоит из атомов углерода и водорода и придает Нептуну голубой оттенок. Ударная волна, образовавшаяся во время эксперимента при температуре 6000°C, сжала материал на несколько наносекунд до давления, в миллион раз превышающего атмосферное, и атомы перестроились, образовав алмазоподобные структуры.

Благодаря присутствию в материале кислорода наноалмазы оказались способны расти при более низких давлениях и температурах. «Действие кислорода заключалось в ускорении расщепления углерода и водорода и стимулировании образования наноалмазов», – сообщают ученые. Это позволяет предположить, что алмазы есть повсюду, а не только на Уране и Нептуне. К примеру, они могут быть внутри спутников вроде Титан, которые содержат углеводороды. Что же касается драгоценных камней Нептуна и Урана, то они, скорее всего, намного крупнее, чем те, которые были получены в ходе эксперимента, – весом в миллионы каратов. За тысячелетия тяжелые кристаллы могли проникнуть вглубь планет и образовать слой вокруг твердого ядра.

Результаты опубликованы в журнале Science Advances.