독일 Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf의 과학자들은 최근 값싼 플라스틱에 초강력 레이저를 분사했으며 그 과정에서 엄청나게 작은 '나노다이아몬드'를 만들어 새롭고 이국적인 물의 존재를 확인했습니다.
고출력 광학 레이저를 사용하여 물리학자들은 물과 음료수 병에 사용되는 종류의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 플라스틱 시트를 분사하고 믿을 수 없을 정도로 짧은 시간 동안 플라스틱을 화씨 약 10,000도까지 가열했습니다. 잠시, 라이브 사이언스 보고
그 결과 이 극한의 열이 지구 대기보다 수백만 배 더 강한 압력을 발생시켜 플라스틱을 극도로 압축하고 분자 구조를 효과적으로 분해했습니다. 플라스틱 내의 탄소 원자가 결정화되기 시작하여 수소와 산소가 생성된 격자를 통해 표류할 수 있는 공간을 남겼습니다.
총연이 몇 년 동안
결정화된 탄소는 10억분의 1미터를 측정하는 나노다이아몬드로 변했고, 수소와 산소는 '초이온수' 또는 '초이온 얼음'으로 변했습니다. 콴타 매거진 언급된 것은 실제로 우주에서 가장 흔한 형태의 물일 수 있는 검은색의 믿을 수 없을 정도로 뜨거운 얼음입니다.
에 따르면 새로운 과학자 , 초이온수는 또한 표준수보다 더 쉽게 전기를 전도합니다.
이 모든 것이 무엇을 의미합니까?
실제 적용에서 나노다이아몬드는 이산화탄소를 다른 가스로 전환하고 약물을 인체에 전달하는 데 사용될 수 있다고 이 연구의 공동 저자인 물리학자인 Dominik Kraus는 설명했습니다.
그리고 잠재적으로 미래에 Kraus는 나노다이아몬드가 '온도 및 자기장에 대한 초소형의 매우 정밀한 양자 센서'로 활용될 수 있으며, 이는 과도한 응용을 초래할 수 있다고 믿습니다.
그러나 아마도 일반 사람과 가장 관련이 있는 것은 이 기술이 바다에서 플라스틱을 제거하고 나노다이아몬드로 변환하는 재정적 인센티브를 제공함으로써 플라스틱 오염을 줄이는 데 도움이 될 수 있다는 사실입니다.
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이 프로젝트의 또 다른 연구원인 캘리포니아 SLAC 국립 가속기 연구소의 Siegfried Glenzer는 과학자들이 이전에 실험실 환경에서 나노다이아몬드를 만들 수 있었지만 '조건이 너무 극단적이고 역동적이어서 결국 다이아몬드가 떨어져 나가게 되었습니다'라고 설명했습니다.
이 새로운 테스트는 훨씬 더 낮은 압력에서 다이아몬드를 생성했으며 Glenzer는 실제로 물리학자들에게 다이아몬드를 수확할 수 있는 기회를 제공할 수 있다고 말했습니다.
이 실험은 또한 물리학자들에게 해왕성과 천왕성과 같은 행성의 얼음 거인의 본질에 대한 더 깊은 이해를 제공했습니다. 이 행성의 이상한 조건은 종종 연구자들을 당황하게 만들었습니다.
해왕성은 얼음 거인임에도 불구하고 항상 예상 외로 뜨거웠고 천왕성의 자기장은 이상한 모양으로 형성됩니다.
PET 플라스틱과 마찬가지로 얼음 거인의 내부에는 산소, 탄소 및 수소가 포함되어 있지만 내부 압력은 나노다이아몬드를 형성할 만큼 충분히 강하다고 믿어지지 않았습니다.
그러나 이 새로운 실험은 나노다이아몬드가 얼음 거인의 코어에서 형성될 가능성이 매우 높다는 것을 증명합니다. 여기서 열은 레이저가 PET 플라스틱에 했던 것과 유사한 반응을 일으켜 ' 다이아몬드 비 ” 그것은 행성의 내부를 여행할 것입니다.
'이것이 의미하는 바는 다이아몬드가 아마도 어디에나 있다는 것입니다.'라고 Glenzer가 말했습니다. 우리가 이전에 본 것보다 더 낮은 압력에서 발생하면 천왕성 내부, 해왕성 내부, 타이탄과 같은 일부 위성 내부에 있음을 의미합니다.”
해왕성 내부를 가로질러 이동하는 다이아몬드는 행성의 높은 온도를 설명하는 마찰을 일으킬 수 있으며 천왕성의 초이온수 형성은 자기장에 이상한 모양을 부여하는 전류를 전도할 수 있습니다.
이러한 이론은 아직 입증되지 않았지만 새로운 연구는 나노다이아몬드와 초이온수가 실제로 해왕성과 천왕성에서 자연적으로 형성되고 있다는 좋은 증거를 제공합니다.
Kraus는 NASA 우주 탐사선이 천왕성에 발사될 것으로 예상하는 향후 10년 이내에 이 이론이 확인될 수 있다고 말했습니다.
어쨌든 값싼 플라스틱을 나노다이아몬드와 초이온수와 같은 유용한 재료로 바꾸는 능력은 지구상에서 수십 가지의 실용적인 응용 분야를 가질 수 있으며 이는 매우 흥분되는 일입니다.
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