JavaScript is not available.

ജർമ്മൻ, ഫ്രഞ്ച് ഗവേഷകരുടെ ഒരു സംഘം ഐസ് ഭീമൻ ഗ്രഹങ്ങളായ നെപ്റ്റ്യൂണിന്റെയും യുറാനസിന്റെയും അവസ്ഥയെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ അറിയാൻ ഒരു കൗതുകകരമായ പരീക്ഷണം രൂപകൽപ്പന ചെയ്തു . PET പ്ലാസ്റ്റിക്കിന്റെ ഒരു ഫിലിമിലേക്ക് അവർ അതിശക്തമായ ലേസർ ഫ്ലാഷുകൾ പ്രയോഗിച്ചു ( പ്ലാസ്റ്റിക് കുപ്പികളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന അതേ സാധനം ) തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഷോക്ക് തരംഗം ചെറിയ വജ്രങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തി. 

Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് റോസ്റ്റോക്ക്, എക്കോൾ പോളിടെക്നിക് എന്നിവിടങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞർ, ഹിമ ഭീമൻമാരിൽ കാണപ്പെടുന്ന തീവ്രമായ അവസ്ഥകളെ അതെ പടി അനുകരിച്ചാണ്‌ പരീക്ഷണം നടത്തിയത് . ഒരു ഫിലിമിന്റെ സാമ്പിളിലേക്ക് ശക്തമായ ലേസർ ഫ്ലാഷുകൾ സംഘം അയച്ചപ്പോൾ, അത് ഒരു ഷോക്ക് തരംഗം സൃഷ്ടിച്ചു, അത് ഭൂമിയിലെ അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിന്റെ ഒരു ദശലക്ഷം മടങ്ങ് മുതൽ ഏതാനും നാനോ സെക്കൻഡുകൾ വരെ മെറ്റീരിയൽ കംപ്രസ് ചെയ്തു. 

ഈ തീവ്രമായ മർദ്ദം ചെറിയ വജ്രങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നുവെന്ന് ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി," HZDR ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനും റോസ്റ്റോക്ക് യൂണിവേഴ്സിറ്റി പ്രൊഫസറുമായ ഡൊമിനിക് ക്രൗസ് പറഞ്ഞു.
 ഐസ് ഭീമൻ ഗ്രഹങ്ങളുടെ ഉൾവശം അനുകരിക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ PET (പോളീത്തിലീൻ ടെറഫ്താലേറ്റ് polyethylene terephthalate ) എന്ന ദൈനംദിന പദാർത്ഥം തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ കാരണം അതിൽ  കാർബൺ, ഹൈഡ്രജൻ, ഓക്സിജൻ എന്നിവ തമ്മിൽ നല്ല സന്തുലിതാവസ്ഥ ഉള്ളതിനാൽ ആണ് എന്ന് ക്രൗസ്  അഭിപ്രായപെട്ടു ,

കുപ്പയിൽ നിന്നും മാണിക്യമെന്ന് പറയുന്നത് പോലെയാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ പുതിയ കണ്ടുപിടിത്തം. പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളിൽ നിന്ന് നാനോ വജ്രങ്ങളുണ്ടാക്കിയിരിക്കുകയാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞർ.  അതിശക്തമായ ലേസറുകളുടെ സഹായത്തോടെയാണ് വജ്രം ഉണ്ടാക്കിയത്. ഒരു മീറ്ററിന്റെ 100 കോടിയിൽ ഒരംശം മാത്രം വലിപ്പമുള്ള നാനോ ഡയമണ്ടുകളാണ് ശാസ്ത്രസംഘം ഉണ്ടാക്കിയത്. വളരെ കുറച്ച് നാനോമീറ്ററുകൾ മാത്രമാണ് ഇവയ്‌ക്ക് വലിപ്പമുണ്ടാവുക. ( nano diamonds from plastics )

ലോകം നേരിടുന്ന വലിയൊരു പ്രശ്‌നമായ പ്ലാസ്റ്റിക് മാലിന്യങ്ങൾ ഇല്ലാതാക്കാനും ഇത് സഹായകമാകുമെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ പറയുന്നു. പ്ലാസ്റ്റിക് കുപ്പികളിലും കവറുകളിലും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പോളിത്തലീൻ ടെറാഫ്താലേറ്റ് എന്ന വസ്തുവാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഗവേഷണത്തിനായി ഉപയോഗിച്ചത്. ഇതിനുള്ളിലേക്ക് അതിശക്തമായ ലേസറുകൾ കടത്തി വിട്ടു. ഇതുവഴി 6000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് വരെ ഉയർന്ന താപനിലയിലേക്കാണ് പ്ലാസ്റ്റിക് എത്തിയത്. നിമിഷങ്ങൾക്കുള്ളിൽ അന്തരീക്ഷ മർദ്ദത്തിന്റെ ദശലക്ഷക്കണക്കിന് അളവിലുള്ള മർദ്ദം ഉടലെടുത്തു. വളരെ കുറച്ച് സമയം മാത്രമാണ് ഇങ്ങനെ ഉണ്ടായത്. പിന്നാലെ പ്ലാസ്റ്റിക്കിലെ കാർബൺ ആറ്റത്തിന്റെ ഘടന മാറി നാനോ വജ്രങ്ങളായി രൂപാന്തരം പ്രാപിക്കുകയായിരുന്നു.

വജ്രങ്ങൾക്കൊപ്പം  പ്രത്യേക തരം ജലത്തിന്റെ സാന്നിധ്യവും ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തി. ഹൈഡ്രജൻ ഓക്‌സിജൻ ആറ്റങ്ങൾ സൂപ്പർ അയോണിക് വാട്ടർ ഐസ് എന്ന ജലരൂപമായി മാറി. ഇത്തരം വെള്ളം യുറാനസിലും നെപ്റ്റിയൂണിലും ഉണ്ടെന്നും, ഗ്രഹങ്ങളുടെ ഉയർന്ന കാന്തിക മണ്ഡലത്തിന് ഇതാകാം കാരണമെന്നും ശാസ്ത്രജ്ഞർ പറയുന്നു. ( nano diamonds from plastics )

നെപ്ട്യൂൺ, യുറാനസ് തുടങ്ങിയ ഹിമ ഭീമന്മാരിൽ അക്ഷരാർത്ഥത്തിൽ വജ്രങ്ങൾ പെയ്യിക്കുമെന്ന സിദ്ധാന്തത്തെ ഈ ഗവേഷണം കൂടുതൽ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. നമ്മുടെ സൗരയൂഥത്തിന് പുറത്തുള്ള സമാനമായ ഗ്രഹങ്ങൾക്കും ഇത്തരത്തിലുള്ള പ്രവർത്തനം അനുഭവപ്പെടാം.

ഐസ് ഭീമൻ ഗ്രഹങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ഈ ആവേശകരമായ പുതിയ അറിവ് നൽകുന്നതിനു പുറമേ, വ്യവസായത്തിൽ നാനോഡയമണ്ടുകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ മാർഗ്ഗം സ്ഥാപിക്കാനും ഗവേഷണം സഹായിക്കും, ഉദാഹരണത്തിന്, ക്വാണ്ടം സെൻസറുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ. നാനോമീറ്റർ വലിപ്പമുള്ള വജ്രങ്ങളുടെ യോജിച്ച ഉൽപ്പാദനത്തിനും ഇത് സഹായകമാകും, അവ നിലവിൽ ഉരച്ചിലുകളുടെയും പോളിഷിംഗ് ഏജന്റുകളുടെയും നിർമ്മാണത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

“ഇതുവരെ, ഇത്തരത്തിലുള്ള വജ്രങ്ങൾ പ്രധാനമായും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത് സ്ഫോടകവസ്തുക്കൾ പൊട്ടിച്ചാണ്,” ക്രൗസ് പറഞ്ഞു. “ലേസർ ഫ്ലാഷുകളുടെ സഹായത്തോടെ, ഭാവിയിൽ അവ കൂടുതൽ വൃത്തിയായി നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. വജ്രങ്ങളുടെ വളർച്ചയെ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ലാബ് ടൂൾ ഞങ്ങളുടെ പക്കലുണ്ടെന്നാണ് എക്സ്-റേ ലേസർ അർത്ഥമാക്കുന്നത്.



X-ray laser converts plastic into diamonds, recreating Uranus rain






A team of German and French researchers have designed an intriguing experiment in order to find out more about the conditions in the ice giant planets, Neptune and Uranus. They fired extremely powerful laser flashes at a film of PET plastic – the same stuff used in plastic bottles – and found that the resulting shock wave produced tiny diamonds.

The scientists, from Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), the University of Rostock and the École Polytechnique, wanted to simulate the extreme conditions found within the ice giants. Deep within these distant worlds, internal heat raises temperatures to thousands of degrees Celsius, and the atmospheric pressure is millions of times greater than on Earth.

When the team directed the powerful laser flashes at a sample of film, it generated a shock wave that compressed the material for a few nanoseconds to a million times the atmospheric pressure on Earth.

“We discovered that this extreme pressure produced tiny diamonds,” said Dominik Kraus, HZDR physicist and University of Rostock professor.

According to Kraus, the scientists opted for the everyday substance PET (polyethylene terephthalate) as it has a good balance between carbon, hydrogen and oxygen to simulate the interior of ice giant planets.

The experiment was conducted at California’s SLAC National Accelerator Laboratory, using the Linac Coherent Light Source (LCLS), a powerful, accelerator-based X-ray laser.

Two measurement methods were used to analyse what happened when the intensive laser flashes hit the film. These were X-ray diffraction, which determined whether nanodiamonds were produced, alongside a small-angle scattering (SAS) technique, to see how quickly and how large the nanodiamonds grew.

This research further supports the theory that on ice giants such as Neptune and Uranus, it could literally rain diamonds. Similar planets outside of our Solar System could also experience this sort of activity.

The scientists believe that an unusual form of water known as 'superionic water' should be produced alongside the diamonds, and they want to carry out further research to confirm whether or not this is the case.

In addition to providing this exciting new knowledge about the ice giant planets, the research could also help establish a new way of producing nanodiamonds in industry, where they can be used, for example, in the production of quantum sensors. It could also help with the tailored production of nanometer-sized diamonds, which are currently used in the manufacture of abrasives and polishing agents.

“So far, diamonds of this kind have mainly been produced by detonating explosives,” said Kraus. “With the help of laser flashes, they could be manufactured more cleanly in the future. The X-ray laser means we have a lab tool that can precisely control the diamonds’ growth.”