Plástico comum transformado em diamantes através de feixe de laser em um piscar de olhos
Uma fina película de plástico foi, pela primeira vez, transformada em minúsculos diamantes em um piscar de olhos após ser atingido por um raio laser.
Os diamantes sintéticos são valiosos por sua dureza e são usados para fazer ferramentas de corte e polimento de alta qualidade, mas igualmente por sua condutividade térmica e isolamento elétrico.
A abertura da produção de diamantes sintéticos a partir do plástico pode levar a uma maior demanda por garrafas de água e outros recipientes que muitas vezes acabam no mar.
A descoberta também tem implicações para a ciência planetária, e os pesquisadores que gerenciaram a transformação dessa pedra filosofal disseram que ela lança luz sobre o que acontece dentro dos gigantes de gelo Netuno e Urano.
Como exatamente algo que custa centavos se transformou no mais difícil e um dos minerais mais raros da Terra?
Em seu nível fundamental, os diamantes são simplesmente uma forma sólida de carbono, dispostos em uma estrutura cristalina particular ao lado de hidrogênio e oxigênio.
Testes
Nos testes, uma folha de plástico PET (polietileno tereftalato) usada para embalar alimentos e bebidas foi aquecida por um feixe de laser até 6.000°C. O PET é feito de petróleo, que é conhecido na indústria como um “hidrocarboneto”.
O teste comprimiu o plástico sob um peso igual a milhões de vezes a pressão atmosférica da Terra por alguns bilionésimos de segundo. Essa incrível experiência reconfigurou as moléculas do plástico em um nanodiamante.
_______
“Com a ajuda de flashes de laser, eles poderiam ser fabricados de forma muito mais limpa no futuro.”
_______
“Até agora, diamantes desse tipo foram produzidos principalmente por explosivos detonantes”, disse o professor Dominik Kraus, da Universidade de Rostock, na Alemanha, e coautor do estudo. “Com a ajuda de flashes de laser, eles poderiam ser fabricados de forma muito mais limpa no futuro.”
O laser disparou dez flashes no filme plástico, após o que os nanodiamantes se formaram e caíram em um tanque coletor cheio de água. Lá eles são desacelerados e podem ser filtrados e coletados.
“Até agora, usávamos filmes de hidrocarbonetos para esses tipos de experimentos. E descobrimos que essa pressão extrema produzia diamantes minúsculos”, explicou Krauss. “O PET tem um bom equilíbrio entre carbono, hidrogênio e oxigênio para simular a atividade em planetas de gelo.”
Provar que pode ser feito com plástico leva o conceito a um nível totalmente novo de conveniência para produção na Terra, além de revelar como os nanodiamantes podem se formar em grandes quantidades em gigantes do gelo como Netuno e Urano.
Chove diamantes
Gigantes de gelo contêm carbono, hidrogênio e grandes quantidades de oxigênio. O novo estudo publicado na Science Advances confirmou que realmente chove diamantes dentro de gigantes de gelo na borda do sistema solar.
“O efeito do oxigênio foi acelerar a separação do carbono e do hidrogênio e, assim, estimular a formação de nanodiamantes. Isso significava que os átomos de carbono poderiam se combinar mais facilmente e formar diamantes.”
As temperaturas no interior de Netuno e Urano atingem vários milhares de graus Celsius e a pressão é milhões de vezes maior do que a atmosfera da Terra. Acima, a atmosfera externa de gases é um dos lugares mais frios do sistema solar.
Isso cria tempestades que produzem granizo de diamantes. Os cientistas acreditavam que esse era o caso há 40 anos, e estudos recentes reforçaram ainda mais essa hipótese.
Com informações: GNN / Science Advances / Space
Edição: Josy Gomes Murta