siDa un lato, un materiale relativamente economico, utilizzato in quantità in tutto il mondo, che rappresenta un rischio per il pianeta. D’altra parte, un materiale estremamente costoso e pregiato, la cui estrazione ha anche impatti ambientali molto gravi. E nel mezzo c’è una tecnologia che può trasformare la plastica, il primo materiale, in diamante, il secondo materiale.
Per la prima volta, gli scienziati sono stati in grado di produrre diamanti sintetici utilizzando raggi laser. I diamanti prodotti sono di piccole dimensioni e possono essere utilizzati per realizzare utensili da taglio e lucidatura di alta qualità, grazie alla loro durezza. Il materiale è anche apprezzato per la sua conduttività termica e isolamento elettrico.
La notizia è molto importante perché potrebbe aumentare la domanda di bottiglie di plastica e altri articoli usa e getta per la produzione, togliendo questi articoli dalla circolazione e impedendo che finiscano nelle discariche o, peggio ancora, negli oceani.
Come può la plastica diventare diamante?
In poche parole, i diamanti sono una forma solida di carbonio, disposto in una particolare struttura cristallina insieme a idrogeno e ossigeno. La plastica utilizzata nell’esperimento è il PET, un polimero termoplastico ampiamente utilizzato negli imballaggi per bevande e alimenti . Questa plastica è un idrocarburo, materiale ricavato da petrolio e gas naturale, dove sono presenti gli elementi presenti nel diamante.
Durante l’esperimento, la plastica è stata riscaldata da un raggio laser a 6000°C e anche compressa sotto un peso pari a milioni di volte la pressione atmosferica terrestre per pochi miliardesimi di secondo. Il laser ha sparato dieci lampi sulla pellicola di plastica, dopodiché i nanodiamanti si sono formati e sono caduti in una vasca di raccolta piena d’acqua, da dove sono stati raccolti.
Il risultato è stato che l’esperimento ha riconfigurato le molecole della plastica in un nanodiamante, cosa che in precedenza era stata realizzata utilizzando esplosivi. “Con l’aiuto dei lampi laser, i diamanti potrebbero essere resi molto più puliti in futuro”, spiega il coautore dello studio, il professor Dominik Kraus dell’Università di Rostock in Germania.
“Finora abbiamo utilizzato film di idrocarburi per questo tipo di esperimenti. E abbiamo scoperto che questa pressione estrema produceva minuscoli diamanti”, ha spiegato Kraus.
Oltre a portare una nuova possibilità per la produzione di diamanti sintetici sulla Terra, l’esperimento aiuta gli scienziati a capire perché i nanodiamanti possono formarsi in grandi quantità su altri pianeti , come Nettuno e Urano.
Uno studio pubblicato su Science Advances ha confermato che i diamanti effettivamente piovono all’interno di giganti di ghiaccio ai margini del sistema solare e, secondo il professore, il PET ha un buon equilibrio tra carbonio, idrogeno e ossigeno per simulare l’attività sui pianeti di ghiaccio, che contengono carbonio , idrogeno e grandi quantità di ossigeno.
Le temperature all’interno di Nettuno e Urano raggiungono diverse migliaia di gradi Celsius e la pressione è milioni di volte maggiore dell’atmosfera terrestre. Sopra, l’atmosfera esterna dei gas è uno dei luoghi più freddi del sistema solare.
“L’effetto dell’ossigeno è stato quello di accelerare la separazione di carbonio e idrogeno, stimolando così la formazione di nanodiamanti. Ciò significava che gli atomi di carbonio potevano combinarsi più facilmente e formare diamanti”, afferma Kraus.
Se su pianeti lontani la pioggia di diamanti è una realtà, sulla Terra la realtà è che dobbiamo ridurre drasticamente la produzione e l’uso di plastica monouso. È anche urgente riutilizzare e riciclare quanto più materiale possibile che è già sul pianeta e trasformare questa plastica in diamante potrebbe essere una soluzione
