Tavallisesta muovista syntyi pieniä timantteja

Vahva laser sulatti muovia kovassa paineessa. Tuloksena oli pienen pieniä timantteja. Niitä tarvitsee moni teollisuudenala.

Tavalliseen muoviin kohdistettiin tahdistetulla laserilla iskuaalto. PET-pullon muovin yhdisteissä oli hiiltä, josta syntyi pienenpieniä nanotimantteja.

16.9. 8:40

Vahva ja tarkasti tahdistettu laser tuotti pienen pieniä timantteja tavallisesta muovista. Muovi oli tavallista kestomuovia eli PET:tä, josta esimerkiksi tavalliset kaupan juomapullot on tehty.

Kokeen tekivät Saksan Rostockin yliopiston ja Ranskan École Polytechniquen fyysikot.

Kokeessa PET eli polyeteenitereftalaatti altistettiin noin miljoona kertaa vahvempaan paineeseen kuin Maan ilmanpaine.

Paineistettuun muoviin kohdistettiin vahva ja tahdistettu laser.

Näin muovin luonne muuttuu. Jäljelle jäi muun muassa hiiltä pienten timanttien muodossa, kertoo Science News.

Nanotimantit löytyivät vahvojen röntgensäteiden avulla.

PET:n etu on siinä, että se sisältää vedyn ja hiilen lisäksi myös happea. Happi näyttää auttavan pienten timanttien muodostumista, sanoo professori Dominik Kraus Rostockin yliopistosta Saksasta. Hän oli tutkimuksen toinen kirjoittaja.

Happi kiihdyttää hiilen ja vedyn hajoamista ja näin edistää nanotimanttien muodostumista, Kraus selittää tutkimusta johtaneen saksalaisen HDZR-tutkimuskeskuksen tiedotteessa.

Jäljelle jääneistä aineista alkuaine hiili on puhtaassa timantissa sen ainoa ainesosa.

Nanotimantteja käytetään esimerkiksi antureissa, rokotteissa ja lääkkeissä. Keksintö avaa uuden keinon hyödyntää kierrätettyjä muovipulloja.

Kokeen tulokset todennettiin Kalifoniassa Stanfordin kansallisessa SLAC-kiihdytys­laboratoriossa. Sen LCLS-laitteella voi ottaa tarkkoja röntgenkuvia atomeista ja molekyyleistä.

Kokeessa laserin säteet kohdistettiin ohueen muovikalvoon. Kalvo kuumeni hetkeksi noin 6 000 asteeseen. Laser aiheutti kalvoon myös iskuaallon.

Tämä puristi kalvon hyvin vahvaan paineeseen hyvin lyhyeksi ajaksi, muutaman sekunnin miljardisosiksi.

Aiemmin nanotimantteja on luotu puristamalla vedyn ja hiilen yhdisteitä kovan paineeseen – räjäyttämällä.

Tällaisia timantteja on tähän asti tuotettu pääasiassa räjäyttämällä räjähteitä. Laserien avulla niitä voisi valmistaa paljon puhtaammin.

Nanometrin kokoisten timantteja käytetään esimerkiksi hioma- ja kiillotusaineissa.

Tehokas laser ampui kymmenen välähdystä sekunnissa PET-kalvoon. Nanotimantit irtosivat ulos filmimäisen kalvon pinnalta.

Ne ohjattiin vedellä täytettyyn säiliöön. Siellä timanttien vauhti hidastui ja ne voitiin suodattaa esiin, kertovat verkkolehti Talkerin verkkosivut.

”Röntgenlaser voi hallita timanttien kokoa. Nanotimantteja voitaisiin joskus leikata koon mukaan mittatilauksesta”, Kraus ehdottaa.

Hämmästyttävä on se tieto, että aurinkokuntamme reunan planeetoissa voi toteutua sama ilmiö.

Jättiplaneetoilla, kuten Neptunuksella ja Uranuksella, on aivan samanlaiset lämpötilat, paineet ja alkuaineiden yhdistelmät kuin tehdyssä kokeessa.

Siksi nämä jäiset jätit saattavat kantaa sisuksissaan myös timantteja.

Nanotimanttien synnystä kertoi perusteellisesti tiedelehti Science Advances.

Osaston uusimmat

Luitko jo nämä?

Osaston luetuimmat