Un gruppo internazionale di scienziati ha condotto esperimenti durante i quali si è concluso che un fenomeno abbastanza comune nel nostro Universo è la "pioggia di diamanti". In tali processi, i diamanti si formano negli strati superiori dell'interno dei pianeti giganti ghiacciati e gradualmente affondano fino al nucleo, formando strati di questi minerali. Ma il valore di questa scoperta è diverso: può essere riprodotta sulla Terra per la produzione in serie di diamanti artificiali per la medicina, l'elettronica e l'industria.
In laboratorio, gli scienziati del Laboratorio Nazionale Acceleratore SLAC del Dipartimento dell'Energia ei loro colleghi del Centro. Helmholtz Dresden-Rossendorf (HZDR) e l'Università di Rostock in Germania, così come la Scuola Politecnica Francese, hanno riprodotto condizioni nelle viscere di pianeti come Urano e Nettuno. Gli strati superiori delle viscere di questi pianeti ghiacciati sono ricchi di carbonio e idrogeno, che, combinato con l'alta pressione e la temperatura, consente ai diamanti di apparire in essi in volumi che sono letteralmente paragonati alla pioggia.
In precedenza, esperimenti simili sono già stati condotti, ma questa volta gli scienziati hanno deciso di utilizzare altri elementi chimici in combinazione con materiali e condizioni, di cui ovviamente ce ne sono più di due in natura. Si è scoperto che la presenza di ossigeno ordinario nella miscela porta a una crescita esplosiva nella formazione di diamanti. E poi dai diamanti non piove più, ma un vero e proprio acquazzone.
"L'effetto dell'ossigeno è stato quello di accelerare la scissione del carbonio e dell'idrogeno, che contribuisce alla formazione di nanodiamanti", ha affermato uno degli autori dello studio. "Ciò significa che gli atomi di carbonio si combinano più facilmente e formano diamanti".
La scoperta suggerisce che le "piogge di diamanti" potrebbero essere abbastanza comuni nel nostro Universo, dal momento che ci saranno più pianeti giganti di ghiaccio al suo interno che pianeti simili alla Terra. Ma anche per i terrestri questa scoperta gioverà. Apre la strada alla produzione di massa a basso costo di diamanti per l'elettronica, la medicina, la scienza e l'industria.
È divertente, ma tutto è iniziato con esperimenti con normali bottiglie di plastica PET. Questa plastica alimentare contiene il rapporto perfetto tra carbonio e idrogeno, oltre all'ossigeno. "Il PET ha un buon equilibrio tra carbonio, idrogeno e ossigeno per simulare l'attività nei pianeti ghiacciati", ha affermato Dominik Kraus, fisico dell'HZDR e professore all'Università di Rostock.
I ricercatori hanno utilizzato un potente laser ottico sullo strumento Matter in Extreme Condition (MEC) presso la Linac Coherent Light Source (LCLS) presso lo SLAC per creare onde d'urto nel PET. Hanno quindi studiato con impulsi di raggi X da LCLS cosa è successo nella plastica. Gli scienziati hanno osservato come i nanodiamanti sono emersi dal materiale PET e hanno confermato la crescita e la dinamica dei cambiamenti nella concentrazione dei diamanti, come descritto in un articolo sulla rivista Science Advances.
2022-09-06 15:00:11
Autore: Vitalii Babkin