Um grupo internacional de cientistas realizou experimentos durante os quais se concluiu que um fenômeno bastante comum em nosso Universo é a “chuva de diamantes”. Nesses processos, os diamantes são formados nas camadas superiores do interior dos planetas gigantes gelados e gradualmente afundam até o núcleo, formando camadas desses minerais. Mas o valor dessa descoberta é diferente - ela pode ser reproduzida na Terra para a produção em massa de diamantes artificiais para medicina, eletrônica e indústria.
No laboratório, cientistas do SLAC National Accelerator Laboratory do Departamento de Energia e seus colegas do Centro. Helmholtz Dresden-Rossendorf (HZDR) e a Universidade de Rostock na Alemanha, bem como a Escola Politécnica Francesa, reproduziram condições nas entranhas de planetas como Urano e Netuno. As camadas superiores das entranhas desses planetas gelados são ricas em carbono e hidrogênio, o que, combinado com alta pressão e temperatura, permite que diamantes apareçam nelas em volumes que são literalmente comparados à chuva.
Anteriormente, experimentos semelhantes já foram realizados, mas desta vez os cientistas decidiram usar outros elementos químicos em combinação com materiais e condições, dos quais obviamente existem mais de dois na natureza. Descobriu-se que a presença de oxigênio comum na mistura leva a um crescimento explosivo na formação de diamantes. E então não está mais chovendo dos diamantes, mas um verdadeiro aguaceiro.
“O efeito do oxigênio foi acelerar a divisão de carbono e hidrogênio, o que contribui para a formação de nanodiamantes”, disse um dos autores do estudo. “Isso significa que os átomos de carbono se combinam mais facilmente e formam diamantes.”
A descoberta sugere que “chuvas de diamantes” podem ser bastante comuns em nosso Universo, já que haverá mais planetas gigantes de gelo do que planetas semelhantes à Terra. Mas para os terráqueos, essa descoberta também será beneficiada. Ela abre caminho para a produção em massa de diamantes de baixo custo para eletrônicos, medicina, ciência e indústria.
É engraçado, mas tudo começou com experimentos com garrafas PET comuns de plástico. Este plástico de qualidade alimentar contém a proporção perfeita de carbono e hidrogênio, além de oxigênio. “PET tem um bom equilíbrio entre carbono, hidrogênio e oxigênio para imitar a atividade em planetas gelados”, disse Dominik Kraus, físico da HZDR e professor da Universidade de Rostock.
Os pesquisadores usaram um poderoso laser óptico no instrumento Matter in Extreme Conditions (MEC) no Linac Coherent Light Source (LCLS) no SLAC para criar ondas de choque em PET. Eles então estudaram com pulsos de raios-X do LCLS o que aconteceu no plástico. Os cientistas observaram como os nanodiamantes surgiram do material PET e confirmaram o crescimento e a dinâmica das mudanças na concentração de diamantes, conforme descrito em um artigo na revista Science Advances.
2022-09-06 15:00:11
Autor: Vitalii Babkin