Investigadores crean accidentalmente nanodiamantes a partir de botellas de plástico

Literalmente puede estar lloviendo diamantes en la superficie de Neptuno y Urano, según científicos que recientemente realizaron un experimento para comprender mejor las atmósferas de esos gigantes helados.

Una colección de investigadores de la escuela de ingeniería École Polytechnique de Francia, el laboratorio Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) de Alemania y la Universidad de Rostock intentaron simular las condiciones encontradas en los dos planetas masivos hechos de rocas de hielo y moléculas formadoras de hielo.

Los interiores de Urano y Neptuno están compuestos principalmente de carbono, hidrógeno y oxígeno, una combinación de elementos que en realidad se encuentran en proporciones similares en el PET (tereftalato de polietileno), el polímero que forma objetos cotidianos como botellas de agua y envases de plástico. Afortunadamente para su investigación, las láminas de PET son baratas de conseguir.

Aunque los gigantes helados son los planetas más fríos de nuestro sistema solar, con temperaturas que alcanzan mínimos de -373 °F, los interiores aún pueden superar los 10 000 °F, con una presión atmosférica un millón de veces mayor que la de la Tierra. Para imitar estas condiciones, los investigadores llevaron su material de botella de plástico al Laboratorio Nacional de Aceleradores de California para hacer uso de la fuente de luz coherente Linac (LCLS), un láser de electrones libre de rayos X extremadamente potente.

Después de disparar diez pulsos de láser ultraconcentrados por segundo en el plástico, el PET alcanzó temperaturas de 10.832 °F, comparables a las temperaturas internas de Neptuno y Urano. El impacto del láser en la botella de plástico también creó una onda de choque que comprimió el material a una presión igual a la de los gigantes helados. El resultado fue más llamativo de lo esperado, produciendo una explosión de nanodiamantes.

"Descubrimos que esta presión extrema producía pequeños diamantes", explica Dominik Kraus, físico HZDR y profesor de la Universidad de Rostock.

Kraus agrega que "los nanodiamantes son de hecho diamantes en términos de estructura cristalina. La misma estructura cristalina que en muchos anillos de bodas, solo que un millón de veces más pequeños. Así que sí, estos son diamantes reales. En el corto plazo de nuestros experimentos, no han tiempo suficiente para crecer aún más. Sin embargo, dentro de los planetas donde podríamos tener tiempos de crecimiento de millones de años, los diamantes podrían ser gigantes, kilómetros o más grandes".

El descubrimiento tiene implicaciones tanto terrestres como celestiales. Aquí en la Tierra, los diamantes podrían ahora ser producidos a la perfección. "Hasta ahora, los diamantes de este tipo se han producido principalmente mediante la detonación de explosivos", dice Kraus. "Con la ayuda de los flashes láser, podrían fabricarse de manera más limpia en el futuro. El láser de rayos X significa que tenemos una herramienta de laboratorio que puede controlar con precisión el crecimiento de los diamantes".

Esta también podría ser una nueva forma de fabricar nanodiamantes utilizados como "quibits" para sensores y computación cuántica, o para crear los diminutos diamantes que se utilizan para muchos abrasivos y agentes de pulido de fuerza industrial. En el ámbito espacial, los hallazgos podrían ayudar a ampliar nuestro conocimiento sobre el tipo más común de planetas que flotan en el universo, incluido el hecho de que pueden tener lluvias continuas de diamantes brillantes.

"Se ha descubierto que planetas como Urano y Neptuno, y un poco más pequeños, son los planetas más abundantes fuera de nuestro Sistema Solar", dice Kraus. "Comprender esos planetas, por lo tanto, también ayudará a profundizar más en el lugar donde podría existir vida fuera de nuestro Sistema Solar".

La publicación Los investigadores crean accidentalmente nanodiamantes a partir de botellas de plástico apareció por primera vez en Dornob.