بنبضات الليزر.. علماء يصنعون ألماس من الزجاجات البلاستيكية

عمل الباحثون في مختبر المسرع الوطني الأمريكي SLAC في كاليفورنيا، على محاولة لإنشاء الظروف المشابهة لما تعرف به ظاهرة "المطر الماس"، والتي تحدث داخل الكواكب الجليدية مثل نبتون، وأورانوس.

وفي هذا الصدد، أطلق العلماء ليزرًا عالي الطاقة، على بلاستيك البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) وهي مادة هيدروكربونية شائعة الاستخدام في العبوات أحادية الاستخدام (العبوات البلاستيكية)، وقد شهدوا نمو الهياكل الشبيهة بالماس.

وقال دومينيك كراوس، الفيزيائي في HZDR والأستاذ في جامعة روستوك: "تتمتع PET بتوازن جيد بين الكربون والهيدروجين والأكسجين لمحاكاة النشاط الذي يحث في الكواكب الجليدية".

ومن المعروف أن خليطًا من المركبات المكونة من الهيدروجين والكربون توجد على بعد حوالي 5000 ميل تحت سطح كوكبي أورانوس، ونبتون، ويتضمن هذا الميثان أيضا، وهو جزيء يحتوي على كربون واحد فقط مرتبط بأربع ذرات هيدروجين، مما يسبب الصب الأزرق المميز لكوكب لنبتون.

وفي دراسة أجريت عام 2017 ، نجح فريق SLAC في محاكاة عملية «المطر الماسي» لأول مرة عن طريق إطلاق الليزر البصري على البوليسترين.

وقد تم استخدام البوليسترين لتقليد بنية الميثان، حيث أنه يحتوي أيضًا على الهيدروجين والكربون فقط، وأنتجت الأشعة السينية الشديدة موجات صدمة داخل المادة، وقد لاحظ العلماء دمج ذرات الكربون في هياكل الماس الصغيرة التي يصل عرضها إلى بضعة نانومترات.

وقال سيجفريد جلينزر، مدير قسم كثافة الطاقة العالية في SLAC: " الأمر أكثر تعقيدًا داخل الكواكب.. وهناك الكثير من المواد الكيميائية في هذا المزيج، ولذا ، ما أردنا اكتشافه هنا، هو نوع التأثير الذي تحدثه هذه المواد الكيميائية الإضافية".

وتابع: " بالإضافة إلى الكربون والهيدروجين، يُعتقد أن عمالقة الجليد مثل نبتون و أورانوس، يحتويان على كميات كبيرة من الأكسجين.

وأراد العلماء اكتشاف تأثير العنصر على تكوين الماس النانوي داخل نبتون وأورانوس، وللقيام بذلك، كرروا تجربتهم السابقة مع فيلم من البلاستيك PET - وهو هيدروكربون يحتوي أيضًا على الأكسجين - والذي يعيد إنتاج تكوين الكواكب بشكل أكثر دقة".