用强大的激光对塑料进行爆破可以产生微小的钻石。在行星内部高温高压环境下也可能发生类似的过程,这有助于解释天王星和海王星为何如此怪异。
此前,研究人员已经能够通过向碳和氢的混合物发射激光来制造纳米钻石,但这需要极高的压力。美国加州SLAC国家加速器实验室的Siegfried Glenzer和同事发现,通过使用一种含有碳、氢和氧的名为PET的简单塑料——通常用于制造瓶子和其他容器,他们可以在不那么极端的条件下制造钻石。
相关研究成果9月2日发表于《科学进展》。
当研究人员向塑料发射强大的激光时,塑料被加热到3200℃至5800℃,激光脉冲产生的冲击波将塑料的压力提升到72吉帕斯卡——相当于地核压力的1/5。这将氢和氧从碳中分离出来,只留下直径几纳米的微小钻石和一种名为超离子水的水,后者比普通水更容易导电。
Glenzer说,与之前使用其他材料进行的实验相比,这一过程是在较低压力下发生的,并且像PET一样,巨型行星的内部也含有氧、碳和氢。
“这意味着钻石可能无处不在。”Glenzer说,“如果它发生在比以前更低的压力下,则意味着这一过程也可能在天王星、海王星及土卫六等一些卫星的内部出现,因为这些天体中都含有碳氢化合物。”
这些钻石在海王星的地幔中形成,然后向地核下沉,在这个过程中产生摩擦和热量,这可以解释为什么这颗行星异常炎热。而在天王星内部,钻石形成过程中遗留下来的超离子水可能正在传导电流,这可能与其磁场的奇怪形状有关。
Glenzer说,下一步,研究人员将在纳米钻石形成后收集它们。类似的材料已经应用在工业研磨过程中,可以用于许多科学应用,但通常是通过引爆炸药来实现的。
“在其他实验中,必要的压力要高得多,条件非常极端,以至于钻石最终会解体。” Glenzer说,“现在我们已经找到了一种在较低压力下生产钻石的方法,可能有机会真正收获钻石。”
德国科学家研究表明,使用激光融化月壤造出更坚硬的层状物质,有可能在月球上创造铺面道路和着陆坪。尽管这些实验是在地球上使用月尘替代物进行的,但这些发现展示了技术的可行性,表明其可在月球上复现。相关研究1......
德国科学家研究表明,使用激光融化月壤造出更坚硬的层状物质,有可能在月球上创造铺面道路和着陆坪。尽管这些实验是在地球上使用月尘替代物进行的,但这些发现展示了技术的可行性,表明其可在月球上复现。相关研究1......
目前常用的软饮料瓶结构稳定,即便夏季高温使得瓶子出现轻微变软情况,也不会导致瓶体结构出现变化。有实验表明,高温环境下测试的3款常见品牌的矿泉水均未检测出有害物质,矿泉水的状态、色度、滋味、气味等也没有......
电动汽车、智能电网、高速列车等新兴工业应用的快速发展,对高精度的电流传感器提出了更高要求。与传统电流传感器相比,基于量子效应的传感装置可以利用量子态操控技术来提高测量的精度。这些优势使得基于量子效应的......
2023年诺贝尔物理学奖授予俄亥俄州立大学的PierreAgostini,匈牙利-奥地利物理学家 FerencKrausz 和法国/瑞典物理学家 AnneL’Huilli......
FerencKrausz、AnneL’Huillier和PierreAgostini(从左至右)。图片来源:ALEXANDRABEIER;BERTILERICSON;MICHELEULER10月3日,......
刚刚,瑞典皇家科学院宣布,将2023年诺贝尔物理学奖授予美国科学家皮埃尔·阿戈斯蒂尼、德国科学家费伦茨·克劳斯和瑞典科学家安妮·勒惠利尔,以表彰他们“为研究物质中的电子动力学,而产生阿秒激光的实验方法......
弗吉尼亚理工大学的研究团队开发了一项新技术,能够将塑料回收再利用,并将其转化为有价值的化学物质——表面活性剂。这种表面活性剂可以用于制造肥皂、洗涤剂等产品。尽管塑料和肥皂在质地、外观以及使用方式上存在......
刚过去的七夕,“廉价求婚钻戒”火了,并引发了网友关于钻石溢价、商家诚信、爱情忠诚等话题的讨论。在电商平台,几十块钱的“DR钻戒”不仅可以定制配套的“真爱协议”,还能提供“珠宝鉴定证书”和“DR包装盒”......
听说钻石价格跌了,肖先生走进商场,想借此机会选购一枚钻戒。但看来看去他发现,钻石价格依然十分昂贵。于是他来到商场的地下二层培育钻石品牌门店,同等级钻石的价格只是天然钻石的1/10,这让他有些心动。不久......