Các nhà khoa học vừa biến nhựa (plastic) thành kim cương bằng cách dùng tia X-quang cường độ cao bắn vào PET, vật liệu phổ biến để làm chai nhựa. Tia laser này có nhiệt và áp suất cao, khi va vào PET sẽ tạo ra các viên kim cương nhỏ xíu giống như cơn mưa ở Thiên Vương tinh (Uranus) và Hải Vương tinh (Neptune).
Trên Trái Đất, kim cương có giá trị vì độ hiếm của nó nhưng trên các hành tinh khác, kim cương nhiều chẳng khác gì đá dăm. Chẳng hạn như trên Thiên Vương tinh và Hải Vương tinh, áp suất cực lớn sẽ nén các nguyên tố như hydro và carbon để tạo thành kim cương, sau đó rơi xuống bầu khí quyển như một cơn mưa. Năm 2017, một nhóm các nhà khoa học đã tái tạo được hiện tượng này trong phòng thí nghiệm. Họ bắn tia X-quang mạnh nhất thế giới, có tên gọi là Linac Coherent Light Source (LCLS), vào các mẫu hydrocarbon. Tia X-quang nhanh chóng làm chúng nóng lên tới 6.000 độ C và tạo ra sóng xung kích mạnh với áp suất vài triệu atm, tạo ra “kim cương siêu nhỏ” (nanodiamonds).
Thiên Vương tinh.
Cho dù những thử nghiệm này cho thấy về mặt kỹ thuật là hoàn toàn có thể [để tạo ra kim cương], các nhà khoa học nói rằng các nguyên liệu hydrocarbon nguyên bản, như polystyrene, không giống hoàn toàn những nguyên tố ở trên các hành tinh vừa nói. Có nhiều oxy khi thực hiện thử nghiệm nên các nhà nghiên cứu cũng cần phải suy nghĩ xem làm thế nào để đưa nguyên tố này vào thử nghiệm này.
Họ chọn PET, một dạng nhựa có sự cân bằng tốt giữa carbon, hydrogen, và oxy. Nhóm thực hiện lại thử nghiệm, bắn tia X-quang LCLS vào lớp phim mỏng của PET và sau đó sử dụng hai kỹ thuật hình ảnh khác nhau để kiểm tra xem liệu kim cương nano có được tạo ra hay không, tạo ra có nhanh không và kim cương có lớn không. Họ phát hiện mật độ kim cương lên tới 3,87 gam trên một cm3. Tác dụng của oxy là đẩy nhanh quá trình phân tách carbon và hydro và do đó thúc đẩy sự hình thành kim cương nana. Điều đó có nghĩa là các phân tử carbon có thể kết hợp dễ dàng hơn và tạo ra kim cương.
Nghiên cứu này không chỉ làm rõ giả thuyết về mưa kim cương trên các hành tinh khí, mà còn cho thấy tiềm năng sản xuất những viên kim cương nhỏ này để làm ra chất mài mòn và đánh bóng công nghiệp, và có thể một ngày nào đó là các cảm biến lượng tử có độ nhạy cao.
Theo HZDR.
Trên Trái Đất, kim cương có giá trị vì độ hiếm của nó nhưng trên các hành tinh khác, kim cương nhiều chẳng khác gì đá dăm. Chẳng hạn như trên Thiên Vương tinh và Hải Vương tinh, áp suất cực lớn sẽ nén các nguyên tố như hydro và carbon để tạo thành kim cương, sau đó rơi xuống bầu khí quyển như một cơn mưa. Năm 2017, một nhóm các nhà khoa học đã tái tạo được hiện tượng này trong phòng thí nghiệm. Họ bắn tia X-quang mạnh nhất thế giới, có tên gọi là Linac Coherent Light Source (LCLS), vào các mẫu hydrocarbon. Tia X-quang nhanh chóng làm chúng nóng lên tới 6.000 độ C và tạo ra sóng xung kích mạnh với áp suất vài triệu atm, tạo ra “kim cương siêu nhỏ” (nanodiamonds).
Thiên Vương tinh.
Cho dù những thử nghiệm này cho thấy về mặt kỹ thuật là hoàn toàn có thể [để tạo ra kim cương], các nhà khoa học nói rằng các nguyên liệu hydrocarbon nguyên bản, như polystyrene, không giống hoàn toàn những nguyên tố ở trên các hành tinh vừa nói. Có nhiều oxy khi thực hiện thử nghiệm nên các nhà nghiên cứu cũng cần phải suy nghĩ xem làm thế nào để đưa nguyên tố này vào thử nghiệm này.
Họ chọn PET, một dạng nhựa có sự cân bằng tốt giữa carbon, hydrogen, và oxy. Nhóm thực hiện lại thử nghiệm, bắn tia X-quang LCLS vào lớp phim mỏng của PET và sau đó sử dụng hai kỹ thuật hình ảnh khác nhau để kiểm tra xem liệu kim cương nano có được tạo ra hay không, tạo ra có nhanh không và kim cương có lớn không. Họ phát hiện mật độ kim cương lên tới 3,87 gam trên một cm3. Tác dụng của oxy là đẩy nhanh quá trình phân tách carbon và hydro và do đó thúc đẩy sự hình thành kim cương nana. Điều đó có nghĩa là các phân tử carbon có thể kết hợp dễ dàng hơn và tạo ra kim cương.
Nghiên cứu này không chỉ làm rõ giả thuyết về mưa kim cương trên các hành tinh khí, mà còn cho thấy tiềm năng sản xuất những viên kim cương nhỏ này để làm ra chất mài mòn và đánh bóng công nghiệp, và có thể một ngày nào đó là các cảm biến lượng tử có độ nhạy cao.
Theo HZDR.
