Des chercheurs créent accidentellement des nanodiamants à partir de bouteilles en plastique

Il pourrait littéralement pleuvoir des diamants à la surface de Neptune et d'Uranus, selon des scientifiques qui ont récemment mené une expérience pour mieux comprendre les atmosphères de ces géantes glacées.

Un groupe de chercheurs de l'École Polytechnique de France, du laboratoire allemand Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) et de l'Université de Rostock ont ​​tenté de simuler les conditions rencontrées sur les deux planètes massives constituées de roches de glace et de molécules formant la glace.

Les intérieurs d'Uranus et de Neptune sont composés principalement de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, une combinaison d'éléments que l'on retrouve en fait dans des proportions similaires dans le PET (polyéthylène téréphtalate), le polymère qui compose les objets du quotidien comme les bouteilles d'eau en plastique et les emballages en plastique. Heureusement pour leurs recherches, les feuilles de PET sont bon marché.

Même si les géantes glacées sont les planètes les plus froides de notre système solaire, avec des températures atteignant -373 ° F, les intérieurs peuvent encore dépasser 10 000 ° F, avec une pression atmosphérique un million de fois supérieure à celle de la Terre. Pour imiter ces conditions, les chercheurs ont apporté leur matériau de bouteille en plastique au National Accelerator Laboratory de Californie pour utiliser la source de lumière cohérente Linac (LCLS), un laser à électrons extrêmement puissant et sans rayons X durs.

Après avoir tiré dix impulsions laser ultra-concentrées par seconde sur le plastique, le PET a atteint des températures de 10 832 °F, comparables aux températures internes de Neptune et Uranus. L'impact du laser sur la bouteille en plastique a également créé une onde de choc qui a comprimé le matériau à une pression égale à celle des géants de glace. Le résultat a été plus flashy que prévu, produisant une explosion de nanodiamants.

"Nous avons découvert que cette pression extrême produisait de minuscules diamants", explique Dominik Kraus, physicien du HZDR et professeur à l'Université de Rostock.

Kraus ajoute que "les nanodiamants sont en effet des diamants en termes de structure cristalline. La même structure cristalline que sur de nombreuses alliances, juste un million de fois plus petites. Alors oui, ce sont de vrais diamants. Sur la courte échelle de temps de nos expériences, ils n'ont pas assez de temps pour se développer davantage. Cependant, à l'intérieur des planètes où nous pourrions avoir des temps de croissance de millions d'années, les diamants pourraient être gigantesques - des kilomètres ou plus."

La découverte a des implications à la fois terrestres et célestes. Ici sur Terre, les diamants pourraient maintenant être produits à la perfection. "Jusqu'à présent, les diamants de ce type ont été principalement produits en faisant exploser des explosifs", explique Kraus. "Avec l'aide de flashs laser, ils pourraient être fabriqués plus proprement à l'avenir. Le laser à rayons X signifie que nous avons un outil de laboratoire qui peut contrôler avec précision la croissance des diamants."

Cela pourrait également être une nouvelle façon de fabriquer des nanodiamants utilisés comme "quibits" pour l'informatique quantique et les capteurs, ou de créer les minuscules diamants qui sont utilisés pour de nombreux abrasifs et agents de polissage de force industrielle. Dans l'arène spatiale, les découvertes pourraient aider à élargir nos connaissances sur le type le plus courant de planètes flottant dans l'univers, y compris le fait qu'elles peuvent avoir des pluies de diamants étincelants continus.

"Des planètes comme Uranus et Neptune, et légèrement plus petites, se sont avérées être les planètes les plus abondantes en dehors de notre système solaire", a déclaré Kraus. "Comprendre ces planètes aidera donc également à aller plus loin là où la vie pourrait exister en dehors de notre système solaire."

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