Disparam um laser contra plástico PET e cada pulso gera cerca de 10 trilhões de nanodiamantes ultrapuros
O laser comprime o plástico a pressões extremas e cria partículas menores que uma célula
Uma película de PET com apenas 100 micrômetros de espessura virou matéria-prima para um experimento que produz diamantes menores que uma célula. Pesquisadores do Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf e da Universidade de Rostock comprimiram o plástico com pulsos de laser e conseguiram recuperar nanodiamantes de cerca de 3 nanômetros, quase todos com tamanho muito parecido.
Como um laser consegue transformar plástico PET em diamante?
O processo começa quando um laser de alta energia atinge a película de PET e cria uma onda de choque extremamente intensa. Durante uma fração de segundo, o material é comprimido a pressões próximas de 100 gigapascais e temperaturas ao redor de 4.000 kelvin.
Nessas condições, parte do carbono do plástico reorganiza sua estrutura e forma pequenos cristais de diamante. O estudo publicado na Diamond and Related Materials mostrou que os pesquisadores não apenas formaram essas partículas, mas conseguiram recuperá-las intactas depois que a pressão voltou ao normal.
Quantos nanodiamantes são produzidos em cada disparo?
Cada pulso gera aproximadamente 10 trilhões de nanodiamantes. O número parece enorme, mas cada partícula tem diâmetro médio de apenas 3 nanômetros e contém cerca de 3 mil átomos de carbono.
A Universidade de Rostock detalha a escala do experimento:
Como os cientistas conseguem capturar partículas lançadas a mais de 10 km/s?
Os nanodiamantes saem da película como projéteis microscópicos. Para evitar que sejam destruídos no impacto, a equipe criou um coletor com gel iônico macio, solúvel em água e compatível com vácuo.
Depois do experimento, o gel é dissolvido e as partículas podem ser separadas e purificadas. Esse passo foi decisivo porque trabalhos anteriores já observavam a formação de diamantes sob choque, mas o novo processo conseguiu preservar material suficiente para análise direta em microscópio eletrônico.
- PET: fornece carbono, hidrogênio e oxigênio para o experimento.
- Laser: gera a onda de choque que comprime o material.
- Gel iônico: desacelera as partículas sem destruí-las.
- Microscopia: confirma tamanho, forma e estrutura cristalina dos nanodiamantes recuperados.
Esse processo já pode transformar garrafas PET em diamantes em grande escala?
Ainda não. O experimento usa películas controladas de PET e produz quantidades muito pequenas de material. Mesmo com trilhões de partículas por disparo, cerca de 100 pulsos renderam apenas algumas centenas de microgramas.
O método se destaca menos pelo volume e mais pelo controle do tamanho e da pureza. Os nanodiamantes recuperados ficaram abaixo de 5 nanômetros e apresentaram uma distribuição de tamanho estreita:
Leia também: A chuva de diamantes prevista no interior de Netuno e Urano foi recriada em laboratório
Para que servem nanodiamantes tão pequenos?
Nanodiamantes podem ser usados em sensores, materiais avançados, catálise, eletrônica e pesquisas médicas. O tamanho reduzido aumenta a superfície disponível e permite alterar suas propriedades com a inclusão controlada de outros átomos.
O grupo também relaciona o avanço ao desenvolvimento de lasers de alta repetição. Equipamentos capazes de disparar mais vezes por segundo podem elevar a quantidade produzida sem mudar o princípio do processo.
O experimento ainda está longe de transformar resíduos plásticos em diamantes em escala industrial. O avanço está em mostrar que uma película comum de PET pode servir como fonte de carbono para fabricar partículas extremamente pequenas, puras e recuperáveis sob condições controladas.
Os comentários não representam a opinião do site; a responsabilidade pelo conteúdo postado é do autor da mensagem.
Comentários (0)