Учёные использовали мощный рентгеновский лазер Linac Coherent Light Source (LCLS) по образцам углеводородных материалов для создания алмазов из ПЭТ-пластика. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Science Advances.
Принято считать, что на ледяных гигантах, как Уран и Нептун, экстремальное давление сжимает водород и углерод, вследствие чего образовываются твердые алмазы, которые затем выпадают в атмосферу планет в виде «алмазного» дождя. Впервые искусственный «алмазный дождь» продемонстрировали исследователи из Национальной ускорительной лаборатории SLAC еще в 2017 году.
Чтобы воссоздать необходимые условия в лаборатории, команда использовала полистирол и пластиковый компаунд из метана, который является ключевым компонентом атмосферы ледяных планет. Материалы были нагреты до 6000° C с давлением в несколько миллионов атмосфер с помощью лазера LCLS. В результате эксперимента удалось произвести недолговечные алмазные структуры размером всего несколько нанометров.
В новом эксперименте команда ученых использовала образцы ПЭТ-пластика, баланс между углеродом, водородом и кислородом, в котором более точно имитирует элементы, присутствующие внутри ледяных гигантов, по сравнению с полистиролом. По образцам тонкой пленки ПЭТ был запущен тот же рентгеновский лазер LCLS. В результате эксперимента ученые получили алмазы с плотностью до 3,87 граммов на кубический сантиметр.
Использование пластика для упаковки продуктов и напитков демонстрирует высокое значение баланса кислорода в реакции.
«Эффект кислорода заключался в ускорении расщепления углерода и водорода и, таким образом, стимулировании образования наноалмазов. Это означало, что атомы углерода могли легче соединяться и образовывать алмазы», — сказал Доминик Краус, автор исследования.
Успешный эксперимент открывает новые возможности технологии производства такого редкого и дорогостоящего минерала, как алмаз, и подтверждает гипотезу об алмазных дождях на ледяных планетах.
Источник: involta