Учёные случайно превратили пластиковые бутылки в алмазы — и это может изменить всё
Это открытие может дать человечеству новый способ борьбы с пластиковым загрязнением.
Осенью 2022 года исследователи из США, Германии и Франции проводили эксперимент в Национальном ускорительном центре SLAC, пытаясь воссоздать условия внутри ледяных гигантов — Нептуна и Урана. Вместо того чтобы просто изучить космические процессы, они случайно открыли, что обычный пластик PET (из которого делают бутылки) под воздействием экстремальных условий превращается в крошечные алмазы.
Алмазный дождь на далёких планетах
Оказывается, внутри Нептуна и Урана происходят невероятные химические процессы. Под колоссальным давлением и при огромных температурах углерод, водород и вода образуют «сверхионную воду» — особое состояние, при котором атомы кислорода создают кристаллическую решётку, а ядра водорода свободно движутся внутри неё. Именно это явление, по мнению учёных, приводит к появлению алмазных дождей в глубинах ледяных гигантов.
«Сверхионная вода — это предполагаемая форма воды, в которой атомы кислорода образуют кристаллическую решётку, а ядра водорода могут свободно перемещаться по этой решётке», — объясняет профессор университета Ростока Доминик Краус.
Чтобы смоделировать эти условия, учёные взяли обычный пластик PET, поместили его в камеру с давлением, в миллион раз превышающим земное, и нагрели до нескольких тысяч градусов. Затем по материалу ударили мощным лазером (до 3 300 °C) — и за доли секунды 10% углерода в пластике превратилось в наноалмазы.
«В течение наносекунд 10 % всех атомов углерода в образце пластика превращаются в очень маленькие бриллианты, — рассказывает Доминик Краус. — Эти микроскопические алмазы уже сейчас имеют интересные технологические применения и могут стать ещё более полезными в будущем».
Новый шаг в утилизации пластика
Сегодня наноалмазы производят, взрывая углерод или дробя крупные алмазы, но новый метод может сделать процесс чище и точнее. Более того, открытие даёт надежду на решение проблемы пластикового загрязнения: если технологию удастся масштабировать, человечество получит способ превращать мусор в ценный материал.
Учёные также предполагают, что полученные наноалмазы можно использовать для очистки воды и воздуха. Например, если осветить их солнцем, они смогут разлагать углекислый газ и другие загрязнители.
Так что в будущем выброшенная пластиковая бутылка, возможно, не будет валяться на свалке — вместо этого она превратится в крошечный бриллиант, который поможет сделать планету чище.