Log in

View Full Version : Tạo ra kim cương từ nhựa phế thải, tại sao không?


Cupcake01
09-06-2022, 02:41
Nguồn kim cương trên sao Hải Vương và sao Thiên Vương là vô tận nhưng quá xa xôi để con người có thể khai thác. Tại Trái đất, các nhà khoa học đă t́m cách tạo ra điều kiện lư tưởng tương tự các hành tinh trên để tạo ra kim cương từ nhựa PET.

https://www.intermati.com/forum/attachment.php?attac hmentid=2107328&stc=1&d=1662432076
Nhựa PET là vật liệu phổ biến sử dụng chế tạo các chai nhựa - Ảnh chụp màn h́nh

Khoa học đă chứng minh dưới áp suất cực lớn và nhiệt độ cực kỳ cao bên dưới bề mặt các hành tinh, các hydrocacbon được tạo thành kim cương , một khối tinh thể mà ai cũng muốn được sở hữu.

Nhưng trên sao Hải Vương và sao Thiên Vương cách Trái đất hàng tỉ kilômet, quá tŕnh tạo ra kim cương của vũ trụ có đôi chút khác biệt so với những ǵ mà chúng ta biết. Từ những năm 1970, các nhà khoa học tin rằng ở hai hành tinh trên đă xuất hiện những cơn mưa kim cương theo đúng nghĩa đen.

Vào năm 2017, các nhà nghiên cứu ở Đức và California (Mỹ) đă t́m ra cách để tái tạo lại điều kiện lư tưởng trên sao Hải Vương và sao Thiên Vương.

Họ tinh chế ra được những viên kim cương nhỏ xíu gọi là kim cương nano trong pḥng thí nghiệm bằng cách sử dụng polystyrene (hay c̣n gọi là Styrofoam). Năm năm sau họ thử lại lần nữa, thí nghiệm lần này sử dụng hợp chất polyethylene terephthalate (PET) chất lượng.

Nghiên cứu được công bố cuối tuần trước trên tạp chí Science Advances được kỳ vọng sẽ mở ra một hướng mới trong việc tạo ra những viên kim cương nano tái chế từ nhựa phế thải.

Câu hỏi được đặt ra ở đây là tại sao có rất nhiều chất liệu nhựa khác nhau trên thế giới, mà các nhà khoa học lại chọn tạo ra kim cương từ hộp đựng thức ăn hay chai nước?

Ông Dominik Kraus - nhà khoa học tại pḥng thí nghiệm nghiên cứu Đức Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf và là tác giả chính của nghiên cứu, đă đưa ra câu trả lời qua email rằng có lư do chính đáng cho việc này.

Ông Kraus và các đồng nghiệp chế tạo kim cương nano bằng polystyrene (hợp chất có chứa các nguyên tố carbon và hydro như những ǵ được t́m thấy trên sao Hải Vương và sao Thiên Vương). Họ bắn phá vào vật liệu bằng cách sử dụng nguồn sáng kết hợp Linac - một tia laser có công suất cao tại Pḥng thí nghiệm gia tốc quốc gia SLAC ở California (Mỹ).

Quá tŕnh này nhanh chóng làm nóng polystyrene lên 5.000 độ K (hơn 1.000 độ C) và nén nó xuống 150 gigapascal, giả lập các điều kiện tự nhiên trong lơi của các hành tinh băng giá.

Trong khi các nhà nghiên cứu tạo ra tia sáng cực nhỏ từ các tia laser, họ nhận ra rằng một thành phần hóa học quan trọng bị thiếu: oxy. V́ vậy, họ chuyển sang sử dụng PET, loại vật liệu không chỉ thông dụng hơn polystyrene mà c̣n có sự cân bằng tốt giữa carbon, hydro và oxy.

"Hóa học trong trường hợp này rất phức tạp và việc giả lập các điều kiện tự nhiên cũng cực kỳ khó khăn. Bất cứ điều ǵ có thể xảy ra là một cụm từ điển h́nh khi thảo luận với các nhà nghiên cứu lư thuyết - ông Kraus giải thích - Đă có một số dự đoán cho thấy sự hiện diện của oxy giúp cacbon tách khỏi hydro và h́nh thành kim cương, nhưng cũng có ư kiến ngược lại".

Nghiên cứu không chỉ dừng lại ở việc tạo ra các viên kim cương lấp lánh từ nhựa phế thải. Các nhà nghiên cứu đang muốn t́m hiểu rơ hơn điều kiện môi trường khắc nghiệt trên các hành tinh để hiểu cách thức tạo ra những trận mưa kim cương theo đúng nghĩa đen.

VietBF @ Sưu tầm