plastique diamants
— © Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory

À l’aide de puissants faisceaux lasers, des chercheurs sont parvenus à transformer du plastique PET en minuscules diamants, semblables à ceux qui pourraient s’abattre sur Neptune ou Uranus.

Transformer le plastique en nanodiamants

Sur Terre, les diamants sont appréciés pour leur rareté, mais sur d’autres planètes, ils pourraient s’avérer aussi communs que des cailloux. On pense que la pression extrême régnant à la surface des géantes glacées comprimerait des éléments comme l’hydrogène et le carbone pour former des diamants solides qui tomberaient ensuite dans leur atmosphère sous forme de pluie.

Bien qu’un tel phénomène n’ait jamais été directement détecté, en 2017, une équipe de scientifiques était parvenue à le recréer en laboratoire. Ceux-ci avaient pointé le Linac Coherent Light Source (LCLS), laser à rayons X le plus puissant du monde, sur des échantillons de matériaux hydrocarbonés. Chauffés instantanément à des températures pouvant atteindre 6 000 °C, ceux-ci avaient généré de puissantes ondes de choc (plusieurs millions d’atmosphères terrestres de pression), entraînant la formation de minuscules « nanodiamants ».

Estimant que les matériaux hydrocarbonés utilisés à l’époque, comme le polystyrène, ne simulaient pas exactement les éléments présents dans l’atmosphère des géantes glacées, où l’oxygène serait également présent en grande quantité, les auteurs de la nouvelle étude, parue dans la revue Science Advances, se sont tournés vers un autre matériau, tout aussi commun.

diamants
— skizer / Shutterstock.com

Un processus plus efficace

L’équipe a opté pour le PET, forme de plastique couramment utilisée dans les emballages alimentaires et de boissons, présentant un bon équilibre entre le carbone, l’hydrogène et l’oxygène. L’équipe a répété l’expérience en frappant des échantillons de PET en couche mince avec le LCLS, en utilisant deux techniques d’imagerie différentes pour vérifier non seulement si des nanodiamants s’étaient formés, mais également à quelle vitesse ils s’étaient développés.

« L’oxygène a eu pour effet d’accélérer la séparation du carbone et de l’hydrogène et donc de favoriser la formation de nanodiamants », explique Dominik Kraus, auteur principal de l’étude. « Cela signifie que les atomes de carbone peuvent se combiner plus facilement et former des diamants. »

Donnant davantage de poids à l’hypothèse de pluies de diamants sur les géantes glacées, ces travaux suggèrent également une nouvelle technique potentielle de fabrication de ces minuscules cristaux, utilisés dans les abrasifs industriels, les agents de polissage, et peut-être un jour, les capteurs quantiques hautement sensibles.

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