Ciência

Cientistas usam lasers para transformar plástico em diamantes minúsculos

Feito em condições menos extremas do que tentativas anteriores, o processo pode ajudar a explicar alguns mistérios do Sistema Solar. Entenda.

Por Leo Caparroz
15 set 2022, 11h36

Diamantes de diferentes formatos. — (Kai Yang Chin/Getty Images)

Um estudo publicado no periódico Science Advances descreve como pesquisadores usaram plástico e laser para criar diamantes com nanômetros de tamanho.

Um nanômetro é a bilionésima parte de um metro, o mesmo que 0,000000001 m. Já era possível criar diamantes pequenos assim antes, lançando lasers em uma mistura de carbono e hidrogênio – contudo, isso exigia pressões extraordinariamente altas. Agora, os cientistas descobriram que não precisam de condições tão extremas se usarem politereftalato de etileno (PET), o mesmo que dá origem às garrafas de refrigerante. Ele contém carbono, hidrogênio e oxigênio.

Eles dispararam um poderoso laser no plástico, que aqueceu o material a temperaturas entre 3200°C e 5800°C; as ondas de choque geradas pelo pulso do laser levaram o plástico a pressões acima de 72 gigapascals – igual a um quinto da pressão em núcleo da Terra, ou 710 mil vezes a pressão atmosférica. A combinação dessas condições separou o hidrogênio e o oxigênio do carbono, deixando para trás pequeninos diamantes com nanômetros de diâmetro e água superiônica – uma forma de água que existe em condições de temperatura e pressão extremamente altas, e que conduz eletricidade mais facilmente do que a água comum.

Os cientistas acreditam que algo semelhante possa ocorrer nas altas temperaturas e pressões encontradas no núcleo dos planetas. Assim como o PET, os interiores de planetas gigantes contêm oxigênio, além de carbono e hidrogênio.

“O que isso significa é que os diamantes provavelmente estão em toda parte”, afirma Siegfried Glenzer, um dos autores do estudo. “Se isso acontece a pressões mais baixas do que vistas anteriormente, significa que diamantes estão dentro de Urano, de Netuno, e de algumas luas como Titã, que contêm hidrocarbonetos.”

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A hipótese dos pesquisadores é que os diamantes se formam no manto de Netuno, e depois afundam em direção ao seu núcleo, gerando atrito e calor no processo. No caso de Urano, os bolsões de água superiônica que sobrariam da formação de diamantes podem estar conduzindo correntes elétricas, o que pode ter relação com a forma estranha de seu campo magnético.

Um próximo passo também pode ser coletar os nanodiamantes depois de formados. Materiais parecidos já são usados em processos industriais e podem ser úteis em muitas aplicações científicas. Nos outros experimentos, em que a pressão necessária era maior, as condições extremas e dinâmicas acabavam desfazendo os diamantes. Com a pressão menor, pode ser possível de coletar os diamantes.