időjárás 1°C Ambrus 2022. december 7.
logo

A szankciók miatt ki kell vezetni a benzinárstopot

Hatalmas nyomáson és magas hőmérsékleten zajlott a lézeres kísérlet

Apró gyémánt műanyaghulladékból

Ötvös Zoltán
2022.09.29. 16:52
Apró gyémánt műanyaghulladékból

A Neptunusz és az Uránusz ihlette kutatások részeként lézerekkel apró gyémántokká alakítottak át közönséges műanyagot. Az ultraerős lézerek nemcsak értékes anyagot készítettek az olcsó műanyagból, de ismét megerősítették a harminc éve megjósolt egzotikus állapotú víz létezését.

Az elméleti modellek alapján az Uránusz és a Neptunusz belsejében lévő víz az ott uralkodó hatalmas hőmérséklet és brutális nyomás miatt extrém állapotban lehet. A szokatlan anyag jellemzőit az amerikai Lawrence Livermore Laboratory – amelynek egyik alapítója a magyar származású fizikus, Teller Ede volt – munkatársai laboratóriumi körülmények közt vizsgálták. A 2005-ös kísérletben két gyémántszemcse közé szorított apró vízcseppet infravörös lézerrel hevítettek. A megfigyelések szerint az anyag fázisátalakulást végzett – a kialakult új fázis a szilárd és a folyékony közötti átmeneti jelleget mutatta. Már akkor feltételezték, hogy ez az állapot fontos szerepet játszhat a két óriásbolygó mágneses terének kialakításában.

Három évvel ezelőtt a világ legerősebb lézerével lőttek vízcseppre szintén az amerikai laboratórium kutatói, aminek hatására a nyomás több millió atmoszférára, a hőmérséklete pedig több ezer fokra emelkedett. A kísérletben a víz – ahelyett, hogy szupermeleg folyadékká vagy gázzá alakult volna –, megfagyott. A víz új halmazállapota, a szuperionos víz felfedezését a kutatók a Nature című folyóiratban jelentették be. A szakemberek úgy vélik, ez lehet a víz legáltalánosabb halmazállapota az univerzumban – az Uránusz és a Neptunusz belsejében is. Tavaly novemberben újabb kísérletet végeztek – akkor is vízcseppet préseltek két gyémánt közé, majd a korábban említett lézert irányították rá. A létrejövő szuperionos jég először maradt elég ideig stabil a vizsgálathoz.

 

A legújabb megfigyelések szerint a szuperionos víz keletkezéséhez vezető út nanogyémántokkal lehet kikövezve. (A nanogyémántok olyan gyémántok, amelyek mérete mindössze néhány nanométer, azaz a méter milliárdod része.)

 

A bolygókutatók évek óta azt gyanítják, hogy ilyen apró gyémántok keletkeznek a Neptunusz és az Uránusz belsejében. Annak megállapítására, hogy ez a folyamat megvalósítható-e, a kutatók polietilén-tereftalát (PET) műanyagot nagy teljesítményű optikai lézerrel körülbelül hatezer Celsius-fokra melegítettek.

A Föld légkörénél milliószor nagyobb nyomást hoztak létre mindössze a másodperc milliárdod része alatt. Ezen a nyomáson és hőmérsékleten a műanyagban lévő szénatomok kristályos szerkezetté alakultak át. A Science Advances folyóiratban megjelent amerikai–német kutatás azt mutatja, hogy ez a fajta gyémántképződés gyakoribb lehet, mint azt korábban hitték, ami növeli annak esélyét, hogy a Naprendszer két gázbolygója vastag gyémántréteget hoz létre szilárd magja körül.

 

A kísérlet arra is határozottan utal, hogy az ilyen jeges világok belsejében található magas hőmérsékleten és nyomáson a víz szuperionos jéggé alakul át. Ha ilyen szuperionos víz valóban létezik az Uránuszon és a Neptunuszon, magyarázhatja a bolygók sajátos mágneses mezőjének létrehozását.

 

Dominik Kraus, a németországi Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf fizikusa – szavait a Livescience portál idézte – szerint az eredménynek gyakorlati alkalmazása is lehet. Az új módszerrel könnyen készíthetnénk meghatározott méretű gyémántot – ráadásul műanyaghulladékból.

Borítókép: Dominik Kraus fizikus műszereivel (Forrás: Mdr.de)

Hírlevél feliratkozás
Nem akar lemaradni a Magyar Nemzet cikkeiről? Adja meg a nevét és az e-mail címét, és mi naponta elküldjük Önnek legjobb írásainkat.