Međunarodni tim znanstvenika je uspio u nevjerojatnom naumu. Naime, uspjeli su pretvoriti jeftinu plastiku od polietilen tereftalata (PET) u nanodijamante, sintetičke, mikroskopske dijamante.

Istraživanje, objavljeno u časopisu Science Advances u jesen 2022., bilo je pomalo iznenađenje, kažu autori. To je zato što istraživački tim iz Ministarstva energetike u Kaliforniji, Sveučilišta u Rostocku u Njemačkoj i francuskog instituta École Polytechnique , nije pokušavao pronaći zemaljsku upotrebu plastike, nego im je namjera bila razumjeti kemiju drugih planeta. Prema riječima Dominika Krausa, jednog od voditelja projekta, motivacija je bila da se dobije bolja slika o tome kakva se vrsta kemije događa unutar divovskih planeta poput Neptuna i Urana.

Ovo je važno za razumijevanje svemira, općenito, jer znanstvenici misle da su ledeni divovi najčešća vrsta planeta izvan našeg sunčevog sustava. Na elementarnoj razini, ti se planeti uglavnom sastoje od ugljika, vodika i kisika s malo dušika. Međutim, način na koji ti elementi međusobno djeluju pod ekstremnim planetarnim uvjetima zaista fascinira znanstvenike. Moguće je da bi uvjeti na ovim planetima mogli generirati posebnu vrstu vode koja se naziva superionska voda.

Što je superionska voda? To je predviđeni oblik vode u kojem atomi kisika tvore kristalnu rešetku, a jezgre vodika su tada donekle u stanju slobodno se kretati kroz ovu rešetku kisika.

Prisutnost ove superionske vode mogla bi objasniti jedinstvena magnetska polja za koja znanstvenici misle da postoje na ovim planetima, napisali su autori studije.

Kako bi pokušali shvatiti što bi se moglo događati na tim planetima, znanstvenici moraju na neki način u laboratoriju replicirati njihove ekstremne uvjete, s temperaturama u tisućama Celzijevih stupnjeva i atmosferskim tlakom milijunima puta većim od Zemljinog. To rade tako što materijal pogode s laserom velike snage, proizvodeći udarni val koji milijunski povećava pritisak na materijal.

Prethodni pokusi pjeskarenja polistirena, plastike koja se sastoji od vodika i ugljika, doveli su do dokaza da se dijamantna taloženja doista mogu formirati na ovim planetima. Zato su se okrenuli PET-u, koji ima kemijsku formulu C10H8O4. Upravo je ovaj eksperiment generirao nanodijamante, i podupro znanstvene dokaze da bi ledeni divovi mogli vidjeti i dijamantnu kišu i superionsku vodu.

Iako to nije bila namjera eksperimenta, istraživači misle da su možda razvili novu metodu za stvaranje nanodijamanata iz jeftinog materijala. Kako kažu znanstvenici, nanodijamanti se trenutno proizvode tako da se uzme hrpa ugljika ili dijamanta i digne u zrak eksplozivom. To stvara nanodijamante različitih veličina i oblika i teško ih je kontrolirati. Laserska proizvodnja mogla bi ponuditi čišću i lakše kontroliranu metodu za proizvodnju nanodijamanata.

Kraus kaže da je malo vjerojatno da će ovakva metoda poslužiti kao rješenje za onečišćenje plastikom, ali bi ipak mogao dati koristan drugi život nekoj plastici. Nanodijamanti se trenutno koriste u abrazivima i sredstvima za poliranje. Međutim, potencijalne buduće primjene uključuju kvantne senzore, kontrastna sredstva za medicinsku upotrebu i akceleratore kemijskih reakcija.  

Mnogi znanstvenici su skeptično reagirali na ova saznanja. Još uvijek se ne vjeruje da bi nanodijamanti pomogli u recikliranju. Ali, iako se čini malo vjerojatnim da će korištenje lasera za pretvaranje plastičnih boca u sićušne dijamante biti dio rješenja za velike ekološke krize s kojima se suočava naš planet, to je još uvijek podsjetnik na sretne slučajnosti koje je proizveo znanstveni proces. Ponekad postavljanje pitanja iz znatiželje može dovesti do rješenja koja niste ni tražili. Kraus se zato nada da će naučiti više o tome što se događa na ledenim divovima i otkriti načine za proizvodnju više nanodijamanata.