Inspirée des « nanodiamants » trouvés sur des géantes de glace comme Uranus et Neptune, cette nouvelle recherche pourrait aider à réduire considérablement la pollution plastique et à transformer les plastiques dans l’océan.

Photothèque scientifique/Getty ImagesUne illustration informatique des nanodiamants. Plus petits qu’un micromètre, ils ont un fort potentiel pour la médecine, l’électronique et d’autres industries.

Des scientifiques du Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf en Allemagne ont récemment fait sauter du plastique bon marché avec des lasers ultrapuissants et, ce faisant, ont créé des «nanodiamants» incroyablement minuscules et ont confirmé l’existence d’un nouveau type d’eau exotique.

À l’aide d’un laser optique de haute puissance, les physiciens ont fait sauter une feuille de plastique polyéthylène téréphtalate (PET) – le type utilisé dans les bouteilles d’eau et de soda – et ont chauffé le plastique à environ 10 000 degrés Fahrenheit pendant une durée incroyablement brève, seulement des milliardièmes de une seconde, Sciences en direct signalé

Le résultat a été que cette chaleur extrême a créé des pressions des millions de fois plus fortes que l’atmosphère terrestre, ultra-compressant le plastique et démixant efficacement sa structure moléculaire. Les atomes de carbone à l’intérieur du plastique ont commencé à se cristalliser, laissant de la place à l’hydrogène et à l’oxygène pour dériver à travers le réseau résultant.

Le carbone cristallisé s’est transformé en nanodiamants qui mesuraient des milliardièmes de mètre, tandis que l’hydrogène et l’oxygène se sont transformés en « eau superionique », ou « glace superionique », qui Quanta Magazine déclaré est une glace noire incroyablement chaude qui pourrait en fait être la forme d’eau la plus courante dans l’univers.

Selon Nouveau scientifiquel’eau superionique conduit également l’électricité plus facilement que l’eau standard.

Alors qu’est-ce que tout cela veut dire?

Dans des applications pratiques, les nanodiamants peuvent être utilisés pour convertir le dioxyde de carbone en d’autres gaz et administrer des médicaments dans le corps humain, a expliqué le co-auteur de l’étude, le physicien Dominik Kraus.

Et potentiellement, à l’avenir, Kraus pense que les nanodiamants pourraient également être utilisés comme « capteurs quantiques ultra-petits et très précis pour la température et les champs magnétiques, ce qui pourrait entraîner une pléthore d’applications ».

Hiroaki Ohfuji et al./Wikimedia CommonsNanodiamants du cratère Popigai en Sibérie.

Mais le plus pertinent pour la personne moyenne est peut-être le fait que cette technique pourrait aider à réduire la pollution plastique en offrant une incitation financière à éliminer les plastiques de l’océan et à les transformer en nanodiamants.

Un autre chercheur du projet, Siegfried Glenzer, du SLAC National Accelerator Laboratory en Californie, a expliqué que les scientifiques ont déjà pu créer des nanodiamants en laboratoire, mais « les conditions étaient si extrêmes et dynamiques que les diamants ont fini par s’effondrer ».

Ce nouveau test a créé les diamants à une pression beaucoup plus basse et, selon Glenzer, pourrait en fait offrir aux physiciens une chance de récolter les diamants.

L’expérience a également permis aux physiciens de mieux comprendre la nature des géantes de glace planétaires comme Neptune et Uranus, dont les conditions étranges ont souvent dérouté les chercheurs.

Neptune, bien qu’elle soit une géante de glace, a toujours été étonnamment chaude et le champ magnétique d’Uranus prend une forme étrange.

Comme le plastique PET, l’intérieur des géantes de glace contient de l’oxygène, du carbone et de l’hydrogène, mais leurs pressions internes n’ont jamais été jugées suffisamment intenses pour entraîner la formation de nanodiamants.

Cette nouvelle expérience prouve cependant que des nanodiamants pourraient très probablement se former au cœur des géantes de glace, où la chaleur provoquerait une réaction similaire à celle des lasers sur le plastique PET, provoquant une « pluie de diamants » qui traverserait l’intérieur de la planète. .

«Ce que cela signifie», a déclaré Glenzer, «c’est que les diamants sont probablement partout. Si cela se produit à des pressions plus basses que celles que nous avons vues précédemment, cela signifie qu’elles se trouvent à l’intérieur d’Uranus, à l’intérieur de Neptune, à l’intérieur de certaines lunes comme Titan.

Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty ImagesIllustration en coupe de Neptune détaillant le noyau et le manteau.

Les diamants voyageant à l’intérieur de Neptune pourraient créer des frictions qui expliqueraient les températures élevées de la planète, et la formation d’eau superionique sur Uranus pourrait conduire des courants qui donnent à son champ magnétique sa forme étrange.

Bien que ces théories n’aient pas encore été prouvées, la nouvelle étude fournit de bonnes preuves que des nanodiamants et de l’eau superionique se forment réellement naturellement sur Neptune et Uranus.

Il est possible, a déclaré Kraus, que cette théorie puisse être confirmée dans les 10 prochaines années environ, lorsqu’il s’attend à ce qu’une sonde spatiale de la NASA soit lancée sur Uranus.

Dans tous les cas, cependant, la capacité de transformer du plastique bon marché en matériaux utiles comme les nanodiamants et l’eau superionique pourrait avoir des dizaines d’applications pratiques ici sur Terre, et c’est quelque chose de très excitant.

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