Un groupe international de scientifiques a mené des expériences au cours desquelles il a été conclu qu'un phénomène assez courant dans notre Univers est la "pluie de diamants". Dans de tels processus, les diamants se forment dans les couches supérieures de l'intérieur des planètes géantes glacées et coulent progressivement vers le noyau, formant des couches de ces minéraux. Mais la valeur de cette découverte est différente - elle peut être reproduite sur Terre pour la production de masse de diamants artificiels pour la médecine, l'électronique et l'industrie.
Dans le laboratoire, des scientifiques du SLAC National Accelerator Laboratory du Department of Energy et leurs collègues du Centre. Helmholtz Dresden-Rossendorf (HZDR) et l'Université de Rostock en Allemagne, ainsi que l'École polytechnique française, ont reproduit les conditions dans les entrailles de planètes comme Uranus et Neptune. Les couches supérieures des entrailles de ces planètes glacées sont riches en carbone et en hydrogène, ce qui, combiné à une pression et une température élevées, permet aux diamants d'y apparaître dans des volumes littéralement comparables à la pluie.
Auparavant, des expériences similaires avaient déjà été menées, mais cette fois, les scientifiques ont décidé d'utiliser d'autres éléments chimiques en combinaison avec des matériaux et des conditions, dont il en existe évidemment plus de deux dans la nature. Il s'est avéré que la présence d'oxygène ordinaire dans le mélange conduit à une croissance explosive de la formation de diamants. Et puis il ne pleut plus des diamants, mais une véritable averse.
"L'effet de l'oxygène était d'accélérer la séparation du carbone et de l'hydrogène, ce qui contribue à la formation de nanodiamants", a déclaré l'un des auteurs de l'étude. "Cela signifie que les atomes de carbone se combinent plus facilement et forment des diamants."
La découverte suggère que les «pluies de diamants» pourraient être assez courantes dans notre univers, car il y aura plus de planètes géantes de glace que de planètes semblables à la Terre. Mais pour les terriens, cette découverte profitera aussi. Il ouvre la voie à une production de masse à faible coût de diamants pour l'électronique, la médecine, la science et l'industrie.
C'est drôle, mais tout a commencé par des expériences avec des bouteilles en plastique PET ordinaires. Ce plastique de qualité alimentaire contient le rapport parfait de carbone et d'hydrogène, ainsi que d'oxygène. "Le PET a un bon équilibre entre le carbone, l'hydrogène et l'oxygène pour imiter l'activité des planètes glacées", a déclaré Dominik Kraus, physicien au HZDR et professeur à l'Université de Rostock.
Les chercheurs ont utilisé un puissant laser optique sur l'instrument Matter in Extreme Conditions (MEC) du Linac Coherent Light Source (LCLS) du SLAC pour créer des ondes de choc dans la TEP. Ils ont ensuite étudié avec des impulsions de rayons X du LCLS ce qui s'est passé dans le plastique. Les scientifiques ont observé comment les nanodiamants ont émergé du matériau PET et ont confirmé la croissance et la dynamique des changements dans la concentration de diamants, comme décrit dans un article de la revue Science Advances.
2022-09-06 15:00:11
Auteur: Vitalii Babkin