Немецкие физики разработали способ получения наноалмазов из обычного пластика с помощью мощных лазерных импульсов. Результаты исследования были опубликованы в журнале Diamond and Related Materials. Сегодня такие алмазные частицы востребованы в медицине, электронике, материаловедении, химии и других наукоемких сферах экономики.

Отметим, что ранее в ведущих лабораториях мира с помощью мощных лазерных импульсов уже удавалось получить алмазы из пластика. Но ученые могли наблюдать их очень короткое время, потому что после окончания эксперимента алмазы быстро распадались.

В новом исследовании на пластик направляли мощные лазерные импульсы, которые создавали давление около 100 гигапаскалей (это почти в миллион раз больше нормального атмосферного давления). Температура при этом достигала примерно 3700 градусов Цельсия. Под действием таких экстремальных условий структура вещества изменялась, а содержащийся в пластике углерод превращался в мельчайшие алмазные кристаллы.

Но как их сохранить? Ведь под действием ударной волны полученные наноалмазы разгонялись до скорости более 10 километров в секунду. При столкновении с твердой поверхностью они почти мгновенно могли разрушиться. Ученые разработали специальную ловушку, которая смогла уберечь почти все полученные алмазы.

По оценкам исследователей, каждый лазерный импульс порождал около 10 триллионов наноалмазов. Однако из-за чрезвычайно малых размеров их суммарная масса остается небольшой.

Благодаря своей супертвердости наноалмазы давно применяются в шлифовальных и полировочных материалах. Но сегодня они интересны и для более сложных технологий, включая квантовые датчики, контрастные вещества для МРТ и катализаторы химических реакций.

Пока уникальная технология остается лабораторной. Для ее промышленного применения необходимо значительно увеличить выход готового материала и оценить энергозатраты на производство.