Les scientifiques utilisent des flashs laser pour fabriquer de minuscules DIAMANTS à partir de bouteilles en plastique afin de réduire les déchets

Les diamants pourraient être bientôt tout le monde meilleur ami, car les scientifiques ont trouvé un moyen de fabriquer des pierres précieuses à partir de bouteilles en plastique usagées.

Leur technologie pourrait aider à limiter les déchets plastiques, car les nanodiamants recyclés ont un large éventail d’applications, notamment les capteurs médicaux et l’administration de médicaments.

Des chercheurs du SLAC National Accelerator Laboratory en Californie avaient l’intention de recréer le phénomène de «pluie de diamants» qui se produit à l’intérieur de Neptune et d’Uranus.

Au sein de ces géantes de glace se trouvent des températures de plusieurs milliers de degrés Celsius et la pression est des millions de fois supérieure à celle de l’atmosphère terrestre.

On pense que ces conditions sont capables de séparer les composés d’hydrocarbures, puis de comprimer le composant carbone en diamants qui s’enfoncent plus profondément dans les noyaux des planètes.

Pour imiter ce processus, les scientifiques ont tiré un laser haute puissance sur du plastique polyéthylène téréphtalate (PET) – un matériau hydrocarboné couramment utilisé dans les emballages à usage unique – et ont été témoins de la croissance de structures en forme de diamant.

«Le PET présente un bon équilibre entre le carbone, l’hydrogène et l’oxygène pour simuler l’activité des planètes de glace», a déclaré Dominik Kraus, physicien au HZDR et professeur à l’université de Rostock.

On sait que des mélanges de composés constitués d’hydrogène et de carbone sont présents à environ 5 000 milles sous la surface d’Uranus et de Neptune.

Cela inclut le méthane, une molécule avec un seul carbone lié à quatre atomes d’hydrogène, qui provoque la dominante bleue distincte de Neptune.

Dans une étude de 2017, l’équipe du SLAC a réussi à simuler pour la première fois le processus de pluie de diamants en tirant son laser optique sur du polystyrène.

Le polystyrène a été utilisé pour imiter la structure du méthane, car il ne contient également que de l’hydrogène et du carbone.

Le polystyrène a été utilisé pour imiter la structure du méthane, car il ne contient également que de l’hydrogène et du carbone.

Les rayons X intenses ont produit des ondes de choc dans le matériau, et les scientifiques ont observé que des atomes de carbone étaient incorporés dans de petites structures de diamant jusqu’à quelques nanomètres de large.

“Mais à l’intérieur des planètes, c’est beaucoup plus compliqué”, a déclaré Siegfried Glenzer, directeur de la division Haute densité d’énergie au SLAC.

«Il y a beaucoup plus de produits chimiques dans le mélange. Et donc, ce que nous voulions comprendre ici, c’était quel genre d’effet ces produits chimiques supplémentaires ont.

En plus du carbone et de l’hydrogène, on pense que les géantes de glace contiennent de grandes quantités d’oxygène.

Les scientifiques voulaient découvrir quel effet l’élément a sur la formation de nanodiamants à l’intérieur de Neptune et d’Uranus.

Pour ce faire, ils ont répété leur précédente expérience avec un film de plastique PET – un hydrocarbure qui contient aussi de l’oxygène – qui reproduit plus fidèlement la composition des planètes.

Ils ont utilisé un laser optique haute puissance à la source de lumière cohérente Linac du SLAC pour chauffer brièvement l’échantillon jusqu’à 10 800 ° F (6 000 ° C).

Cela a généré une onde de choc qui a comprimé le matériau pendant quelques nanosecondes à un million de fois la pression atmosphérique.

À l’aide d’une méthode appelée diffraction des rayons X, les scientifiques ont observé les atomes se réorganiser en petites régions de diamants et ont également mesuré leur taille et leur vitesse de croissance.

Cependant, avec la présence d’oxygène dans le matériau, ils ont découvert que les nanodiamants étaient capables de croître à des pressions et des températures inférieures à celles observées précédemment.

«L’effet de l’oxygène était d’accélérer la séparation du carbone et de l’hydrogène et d’encourager ainsi la formation de nanodiamants», a déclaré le Dr Kraus.

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