Pesquisadores alemães conseguiram produzir nanodiamantes a partir de plástico e laser de alta potência. Pela primeira vez nesse modelo de experimento, a equipe recuperou as partículas totalmente intactas para análise posterior.
O avanço científico partiu do centro Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf em conjunto com a Universidade de Rostock. Cada disparo do laser gera cerca de 10 trilhões de nanodiamantes, exigindo dezenas de repetições para reunir um volume visível de material.
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Processo inspirado em planetas
A equipe estudou as pressões e temperaturas extremas existentes no interior de Urano e Netuno. Ao reproduzir essas condições por meio de lasers, os cientistas constataram que o carbono presente no plástico se reorganizava na forma de diamante.
Para executar o teste, os especialistas utilizaram uma instalação próxima a Praga. O laser disparou pulsos de luz contra uma película de plástico PET de 100 micrômetros de espessura, medida similar à de um fio de cabelo. O impacto gerou uma onda de pressão que comprimiu o plástico e formou os cristais.
O equipamento realizava três disparos por minuto. Ao saírem da amostra, os cristais viajavam a mais de dez quilômetros por segundo e correriam o risco de quebrar caso colidissem com um recipiente rígido. Os pesquisadores solucionaram a barreira com um gel macio capaz de amortecer a batida, posteriormente dissolvido em água para a extração do material.
Estrutura microscópica e aplicações
Após cerca de 100 disparos, o grupo recolheu várias centenas de microgramas de cristais. Análises em microscópio eletrônico revelaram que as estruturas medem, em média, três nanômetros de diâmetro e reúnem por volta de 3.000 átomos de carbono cada.
Diferente de gemas voltadas para joalheria, os nanodiamantes se destacam pela rigidez mecânica e por oferecerem uma área de superfície ampla em relação ao tamanho reduzido. Essa característica permite acelerar reações químicas específicas.
sensores de alta sensibilidade;
exames médicos de imagem;
estruturas personalizadas pela adição de outros átomos durante a fabricação.
Pesquisadores da Suécia também criaram recentemente outra estrutura aparentada ao diamante a partir de um método distinto.
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O método alemão segue em caráter estritamente experimental. O grupo planeja ampliar o volume recuperado e empregar lasers com maior frequência de disparos, com o objetivo de alcançar uma produção útil sem promessa de fabricação em escala industrial.