Aunque aún se encuentra en fase preliminar, el avance promete aplicaciones en sensores, reacciones químicas y técnicas de imagen médica al mejorar la producción de nanodiamantes.
Un equipo de investigadores alemanes consiguió fabricar alrededor de 10 billones de nanodiamantes por cada disparo de un láser de gran potencia contra una fina lámina de plástico PET. El avance, desarrollado por científicos del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf y la Universidad de Rostock, permite obtener cristales microscópicos con posibles aplicaciones tecnológicas y científicas.
Uno de los principales logros del experimento consiste en recuperar las partículas intactas para analizarlas después de su formación. Aunque el procedimiento todavía se encuentra en una fase experimental y no permite producir grandes cantidades de material, los resultados abren nuevas posibilidades para estudiar la fabricación de nanodiamantes mediante pulsos láser.
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¿Cómo consiguen transformar el plástico en nanodiamantes?
La investigación comenzó con el estudio de las condiciones extremas que existen en el interior de Urano y Neptuno, donde las elevadas presiones y temperaturas pueden favorecer la formación de diamantes a partir del carbono. Al reproducir fenómenos similares en el laboratorio, los científicos descubrieron que este elemento presente en el plástico podía reorganizarse para formar diminutos cristales.
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Para realizar el procedimiento, utilizaron una película de PET de apenas 100 micrómetros de grosor, sobre la que dispararon pulsos de luz de gran potencia. Cada impacto generó una onda de presión que comprimió el material y provocó la formación de nanodiamantes. El equipo podía efectuar aproximadamente tres disparos por minuto en las condiciones del experimento.
El desafío de recuperar los diamantes y sus posibles aplicaciones
El principal obstáculo apareció después de la formación de los cristales, que salían despedidos a velocidades superiores a los 10 kilómetros por segundo. Para evitar que se rompieran al chocar contra una superficie rígida, los científicos utilizaron un gel blando que amortiguaba el impacto y que posteriormente podía disolverse con agua para recuperar las partículas.
Tras unos 100 disparos, el equipo obtuvo varios cientos de microgramos de material. Los análisis con microscopía electrónica revelaron que los cristales tenían un diámetro promedio de tres nanómetros y contenían alrededor de 3.000 átomos de carbono cada uno. Entre sus posibles aplicaciones figuran los sensores, determinadas reacciones químicas y futuras técnicas de imagen médica, aunque todavía será necesario mejorar la producción para evaluar su aprovechamiento a mayor escala.
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