과학자들은 플라스틱을 다이아몬드로 만들었습니다. 그들은 강력한 레이저를 사용하여 플라스틱 병에 사용되는 일반적인 재료인 PET 샘플을 추출했습니다. 강한 열과 압력을 사용하여 천왕성과 해왕성과 같은 행성에서 자연적으로 발생할 수 있는 작은 다이아몬드를 생성할 수 있는 조건을 만들었습니다.
여기 지구에서 다이아몬드는 그 희소성으로 인해 가치가 있지만 다른 행성에서는 돌처럼 흔해 보일 수 있습니다.
천왕성과 해왕성과 같은 얼음 거인에서는 극한의 압력이 수소와 탄소와 같은 요소를 압축하여 단단한 다이아몬드를 형성한 다음 대기로 방출된 다음 비처럼 떨어지는 것으로 생각됩니다.
이 현상은 직접적으로 감지되지는 않았지만 2017년 과학자 팀이 실험실에서 프로세스를 재현했다고 보고했습니다.
연구원들은 탄화수소 재료 샘플에 세계에서 가장 강력한 LCLS(Linac Coherent Light Source) X선 레이저를 발사하여 이를 수행했습니다. 이것은 즉시 최대 6,000 °C의 온도까지 가열하고 수백만 기압의 압력으로 강력한 충격파를 일으켜 작은 나노 다이아몬드를 형성했습니다.
실험을 통해 이것이 기술적으로 가능하다는 것이 밝혀졌지만 과학자 팀은 폴리스티렌과 같은 원래의 탄화수소 재료가 얼음 거인 내부에 존재하는 요소를 정확하게 모방하지 못했다고 말합니다.
산소도 거기에 대량으로 존재하기 때문에 과학자들은 이 핵심 요소를 혼합물에 도입할 수 있는 다른 물질을 조사했습니다.
그들은 탄소, 수소 및 산소 사이의 균형이 좋은 식품 및 음료 포장에 일반적으로 사용되는 플라스틱 형태인 PET에 정착했습니다.
과학자들은 LCLS로 PET 박막 샘플을 처리한 다음 두 가지 다른 이미징 기술을 사용하여 나노다이아몬드가 형성되었는지 여부와 성장 속도를 테스트함으로써 실험을 반복했습니다. 실제로, 그들은 세제곱센티미터당 최대 3.87그램의 밀도를 가진 다이아몬드를 발견했습니다.
이 연구의 저자인 Dominik Kraus는 산소의 효과가 탄소와 수소의 분리를 가속화하여 나노다이아몬드의 형성을 촉진한다고 말했습니다.
이것은 탄소 원자가 더 쉽게 결합하여 다이아몬드를 형성할 수 있음을 의미했습니다.
이 연구는 얼음 거성 행성에 다이아몬드 강우량이 있다는 가설을 확인할 뿐만 아니라, 연구팀은 산업용 연마재, 연마 화합물, 그리고 아마도 언젠가는 매우 민감한 양자에서 사용되는 작은 다이아몬드를 생산할 수 있는 새로운 잠재적 기술을 입증한다고 말했습니다. 센서.
이번 연구는 사이언스 어드밴스(Science Advances) 저널에 게재됐다.
2022-09-05 09:22:34
작가: Vitalii Babkin