अल्ट्रापावरफुल लेजर का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिकों ने सस्ते प्लास्टिक को नष्ट कर दिया और इसे छोटे “नैनोडायमंड्स” में बदल दिया – और ऐसा करने में, एक नए प्रकार के पानी के अस्तित्व की पुष्टि की। .
निष्कर्ष संभावित रूप से हमारे में बर्फ के दिग्गजों पर हीरे की बारिश के अस्तित्व को प्रकट कर सकते हैं सौर प्रणाली और समझाएं कि इन ठंडी दुनिया में इतने अजीब चुंबकीय क्षेत्र क्यों हैं। लेजर-विस्फोटक तकनीक से अधिक सांसारिक अनुप्रयोग भी हो सकते हैं।
नैनोडायमंड हैं हीरे जो केवल कुछ नैनोमीटर या एक मीटर के अरबवें हिस्से को मापता है। उनके पास मौजूदा और संभावित दोनों तरह के अनुप्रयोग हैं, जैसे कार्बन डाइऑक्साइड को अन्य गैसों में बदलना और शरीर में दवाएं पहुंचाना, जर्मनी में हेल्महोल्ट्ज़-ज़ेंट्रम ड्रेसडेन-रोसेंडॉर्फ के एक भौतिक विज्ञानी सह-लेखक डोमिनिक क्रॉस ने लाइव साइंस को बताया।
“नैनोडायमंड्स को अल्ट्रास्मॉल और बहुत सटीक क्वांटम सेंसर के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है तापमान और चुंबकीय क्षेत्र, जिसके परिणामस्वरूप अनुप्रयोगों की अधिकता हो सकती है,” क्रॉस ने कहा।
उन्होंने कहा कि तकनीक समुद्र से प्लास्टिक को साफ करने और बदलने के लिए वित्तीय प्रोत्साहन देकर प्लास्टिक प्रदूषण को भी कम कर सकती है।
बर्फ के विशाल ग्रहों के लिए शांत प्रभाव वाला एक प्रयोग
कई वर्षों से, ग्रह वैज्ञानिकों ने संदेह किया है कि हीरे बर्फ के दिग्गजों के ठंडे अंदरूनी हिस्सों में बनते हैं जैसे कि नेपच्यून तथा अरुण ग्रह.
यदि ये हीरे बनते हैं, तो वे इन जमी हुई दुनिया के अंदरूनी हिस्सों से “बारिश” करेंगे।
यह देखने के लिए कि क्या यह प्रक्रिया संभव है, शोधकर्ताओं ने पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट (पीईटी) प्लास्टिक की एक शीट ली – प्लास्टिक की बोतलों में पाया जाने वाला प्रकार – और एसएलएसी नेशनल एक्सेलेरेटर लेबोरेटरी में मैटर इन एक्सट्रीम कंडीशंस इंस्ट्रूमेंट में पाए जाने वाले एक उच्च शक्ति वाले ऑप्टिकल लेजर का इस्तेमाल किया। प्लास्टिक को लगभग 10,000 डिग्री फ़ारेनहाइट (6,000 डिग्री सेल्सियस) तक गर्म करने के लिए लिनाक सुसंगत प्रकाश स्रोत।
इसने एक सेकंड के अरबवें हिस्से के लिए पृथ्वी के वायुमंडल की तुलना में लाखों गुना अधिक दबाव बनाया। इस हड्डी-कुचल दबाव ने प्लास्टिक को झकझोर दिया, जिससे प्लास्टिक में कार्बन परमाणु एक क्रिस्टलीय संरचना में पुन: कॉन्फ़िगर हो गए, इस जाली के माध्यम से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन बह रहे थे।
“एक शक्तिशाली का उपयोग करना एक्स-रे लेजर, हम नमूने के अंदर देख सकते हैं और वहां होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं की फिल्में बना सकते हैं,” क्रॉस ने कहा। “हमने अपने प्रयोगों के समय के भीतर संपीड़ित प्लास्टिक के अंदर नैनोडायमंड के बहुत कुशल गठन को देखा – बस कुछ नैनोसेकंड।”
नए शोध से पता चलता है कि इस प्रकार के हीरे का निर्माण पहले वैज्ञानिकों की तुलना में अधिक सामान्य हो सकता है, इस संभावना को बढ़ाते हुए कि बर्फ के दिग्गज अपने ठोस कोर के चारों ओर हीरे की मोटी परतों को स्पोर्ट कर सकते हैं।
प्रयोग से यह भी दृढ़ता से पता चलता है कि इस तरह के बर्फीले दुनिया के अंदरूनी हिस्सों में पाए जाने वाले उच्च तापमान और दबाव में, पानी की एक विदेशी अवस्था, जिसे कहा जाता हैसुपरियोनिक पानी बर्फउभरता है।
पानी का यह अजीब रूप प्रोटॉन को ऑक्सीजन की जाली के माध्यम से स्थानांतरित करने की अनुमति देता है परमाणुओं. यदि यूरेनस और नेपच्यून जैसे बर्फ के दिग्गजों पर इस तरह का सुपरियोनिक पानी मौजूद है, तो इस विदेशी प्रकार के पदार्थ के माध्यम से प्रोटॉन की गति उन ग्रहों पर देखे गए अजीबोगरीब चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने में मदद कर सकती है, क्रॉस ने कहा।
पिछली गणनाओं ने सुझाव दिया कि कार्बन ग्रहों के अंदरूनी हिस्सों में पाए जाने वाले परमाणु किसी भी सुपरियोनिक पानी को बेहद अस्थिर बना देंगे।
लेकिन “हमारे प्रयोग अब दिखाते हैं कि कार्बन और पानी डिमिक्सिंग कर रहे हैं [the unintended separation of the substances in a mixture] हीरे के निर्माण के माध्यम से,” क्रॉस ने कहा। “इस प्रकार, ग्रहों के अंदर अलग-थलग पानी मौजूद हो सकता है, जिससे सुपरियोनिक पानी के बनने की संभावना अधिक हो जाती है।”
और जल्द ही एक अंतरिक्ष यान के लिए हमारे बर्फीले पड़ोसियों का दौरा करना संभव हो सकता है ताकि यह देखा जा सके कि हीरे की बारिश और विदेशी पानी वास्तव में वहां मौजूद है या नहीं।
“उम्मीद है कि अगले दशक के भीतर, यूरेनस के लिए एक नई नासा अंतरिक्ष जांच शुरू की जाएगी, जैसा कि दशकीय सर्वेक्षण द्वारा सर्वोच्च प्राथमिकता के रूप में परिभाषित किया गया है,” क्रॉस ने कहा।
निष्कर्षों में अधिक व्यावसायिक अनुप्रयोग भी हो सकते हैं। अभी, लोग कार्बन में विस्फोट करके या बड़े हीरे को विस्फोटकों के साथ टुकड़ों में विस्फोट करके नैनोडायमंड बनाते हैं, जिससे विभिन्न आकार के हीरे का एक हॉजपॉज बनता है। क्रॉस ने कहा कि नई विधि विशिष्ट आकार के हीरे बनाने का एक साफ तरीका होगा।
टीम का शोध 2 सितंबर को जर्नल में प्रकाशित हुआ था विज्ञान अग्रिम. (नए टैब में खुलता है)
मूल रूप से लाइव साइंस पर प्रकाशित।