Científicos descubren método para producir nanodiamantes con plástico PET

Los diamantes están entre los objetos más preciados por la humanidad y siempre se han caracterizado por su difícil obtención. Sin embargo, un equipo de científicos franceses y alemanes han conseguido fabricarlos a partir del PET (tereftalato de polietileno), el mismo material de las botellas de plástico.

El objetivo de los investigadores (una colaboración entre la Universidad de Rostock, el centro de investigación HZDR y la École Polytechnique) era recrear las condiciones extremas que tienen lugar en los planetas más lejanos del sistema solar, Urano y Neptuno. Aunque son esencialmente mundos helados, en lo más profundo de su interior la temperatura se eleva a miles de grados Celsius (C°) y la presión atmosférica es millones de veces mayor que en la Tierra.

Dicho escenario es propicio para que se produzca una lluvia de diamantes a partir de los gases que hay en la atmósfera de dichos planetas. Por tanto, el equipo se propuso comprobar esta hipótesis mediante un ingenioso experimento, cuyos resultados han sido publicados en la revista Science Advances.

¿Cómo se formaron diamantes a partir del plástico PET?

Anteriores experimentos replicaron parcialmente las condiciones de Urano y Neptuno con poliestireno (C8H8), pero los científicos a cargo del nuevo estudio querían mediciones más precisas. Por ello, eligieron el PET (C10H8O4) debido a su composición de carbono, hidrógeno y oxígeno en un equilibrio similar al que existe en el interior de los planetas gigantes helados.

En el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC de California, utilizaron un potente láser de rayos X para lanzar destellos a una lámina de PET. Esto generó una onda de choque que comprimió el material durante un tiempo fugaz a una presión extrema.

En ese instante, los expertos presenciaron cómo las moléculas del plástico se organizaban de modo que los átomos de carbono se agrupaban entre sí para formar pequeños diamantes, los cuales llegaron a medir unos pocos nanómetros de ancho.

Asimismo, detectaron que estos “nanodiamantes” se formaban a presiones y temperaturas más bajas de las que se esperaban, y eso se debió al oxígeno.

“El efecto del oxígeno fue acelerar la división del carbono y el hidrógeno, y así fomentar la formación de nanodiamantes”, dijo en un comunicado el físico Dominik Kraus, profesor de la Universidad de Rostock. “Significaba que los átomos de carbono podían combinarse más fácilmente y formar diamantes”, añadió.

Por otro lado, hallaron evidencia de que, en combinación con los diamantes, también podía formarse “hielo negro ultracaliente”, una fase del agua descubierta el año pasado.

Una nueva vía para fabricar nanodiamantes

La reciente investigación muestra el camino hacia un nuevo método de fabricación de nanodiamantes, que tienen una gran cantidad de aplicaciones potenciales en la medicina, incluida la administración de fármacos, la cirugía no invasiva y los sensores médicos. Además, se pueden usar en el campo de la tecnología cuántica.

“Actualmente, la forma en que se fabrican los nanodiamantes es tomando un montón de carbono o diamante para hacerlo explotar”, señaló Benjamin Ofori-Okai, miembro de SLAC y colaborador del equipo.

“Esto crea nanodiamantes de varios tamaños y formas, y es difícil de controlar”, agregó.

“Con la ayuda de los rayos láser, podrían fabricarse de forma más limpia en el futuro. El láser de rayos X significa que tenemos una herramienta de laboratorio que puede controlar con precisión el crecimiento de los diamantes”, finalizó Kraus.