Investigadores en Alemania lograron transformar una simple película de plástico en nanodiamantes intactos al detonar pulsos de un láser de alta potencia sobre el material. Este importante avance tecnológico, desarrollado por especialistas del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf y la Universidad de Rostock, abre la puerta a un método de fabricación mucho más limpio que el uso actual de explosivos, permitiendo además examinar estas diminutas partículas por primera vez en condiciones reales de presión y temperatura normales.
EL EXPERIMENTO CON LÁSER Y PLÁSTICO
El procedimiento consistió en disparar pulsos láser directamente contra una película de PET de 100 micrómetros de grosor, material idéntico al que se emplea comúnmente en la fabricación de botellas para bebidas. Cada uno de estos disparos generó una onda de choque a través del plástico que comprimió el carbono con la fuerza exacta para crear nanodiamantes. Trabajos previos del mismo grupo ya habían confirmado la aparición de diamantes bajo estas condiciones extremas, pero únicamente durante el breve instante que dura la presión. La novedad actual radica en que las partículas lograron sobrevivir al regresar a la presión y temperatura ambientales, volviéndose completamente utilizables.
DESAFÍOS TÉCNICOS Y RECOLECCIÓN
Durante las pruebas realizadas en las instalaciones de Extreme Light Infrastructure, ubicadas cerca de Praga con un equipo láser capaz de disparar tres veces por minuto, los datos arrojaron que cada diamante recuperado medía un promedio de tres nanómetros de diámetro y contenía cerca de 3.000 átomos de carbono. Cada disparo produjo alrededor de diez billones de estas partículas, aunque la masa total siguió siendo sumamente pequeña, requiriendo unos 100 disparos para reunir cientos de microgramos para su estudio bajo el microscopio.
El mayor reto consistió en la captura de los diamantes, ya que al llegar la onda de choque al extremo opuesto de la película, las partículas salieron disparadas al vacío a más de diez kilómetros por segundo. Para evitar que un recolector duro las destruyera al impactar, el equipo implementó un gel iónico blando, compatible con el vacío y soluble en agua, logrando disolverlo posteriormente para purificar las muestras.
APLICACIONES Y FUTURO DE LA TÉCNICA
Estas partículas de nanodiamante se caracterizan por ser duras, estables y resistentes al calor, cualidades muy valoradas en tareas de amolado y pulido. Entre sus posibles aplicaciones futuras, los expertos destacan su uso en sensores cuánticos altamente sensibles, agentes de contraste para mejorar la visibilidad en escáneres médicos como las resonancias magnéticas, y catalizadores para acelerar reacciones químicas como la descomposición de dióxido de carbono mediante luz solar. Asimismo, partir de plástico facilita el dopaje de los diamantes al incorporar otros elementos adaptados a tareas específicas.
Actualmente, el proceso se mantiene a escala de laboratorio, muy lejos de los volúmenes industriales requeridos, por lo que el objetivo principal es alcanzar el rango de los miligramos mediante láseres más eficientes. El proyecto original surgió para imitar las condiciones de los interiores de gigantes de hielo como Urano y Neptuno, donde las temperaturas y presiones extremas sugieren que llueven diamantes. Como siguientes pasos, los investigadores planean aplicar la misma técnica en noviembre para intentar fabricar BC8, una forma teórica de carbono más densa que el diamante y menos quebradiza.
Por: Redacción de Noticia Digital (NoticiaDigital.com.mx)
