13/09/2022

De um lado um material relativamente barato, usado em quantidades no mundo todo e que representa um risco para o planeta. De outro um material extremamente caro e valorizado, cuja extração também tem impactos ambientais muito graves. E no meio uma tecnologia que pode transformar o plástico, o primeiro material, em diamante, o segundo material.
Pela primeira vez, cientistas conseguiram fabricar diamantes sintéticos usando feixes de laser. Os diamantes produzidos tem tamanho reduzido e podem ser usados para fazer ferramentas de corte e polimento de alta qualidade, graças a sua dureza. O material também é valorizado por sua condutividade térmica e isolamento elétrico.
A notícia é muito importante porque pode aumentar a demanda por garrafas plásticas e outros itens descartáveis para a produção, retirando estes itens de circulação e evitando que terminem nos aterros sanitários ou, muito pior, nos oceanos.
Explicando de forma bastante simplificada, os diamantes são uma forma sólida de carbono, dispostos em uma estrutura cristalina particular ao lado de hidrogênio e oxigênio.
O plástico usado no experimento é o PET, um polímero termoplástico muito usado em embalagens de bebidas e alimentos. Este plástico é um hidrocarboneto, material feito de petróleo e gás natural – onde estão presentes os elementos presentes no diamante.
Durante o experimento, o plástico foi aquecido por um feixe de laser até 6000°C e também comprimido sob um peso igual a milhões de vezes a pressão atmosférica da Terra por alguns bilionésimos de segundo. O laser disparou dez flashes no filme plástico, após o que os nanodiamantes se formaram e caíram em um tanque coletor cheio de água, de onde eles foram coletados.
O resultado foi que a experiência reconfigurou as moléculas do plástico em um nanodiamante, algo que já havia sido realizado anteriormente usando explosivos. “Com a ajuda de flashes de laser, os diamantes poderiam ser fabricados de forma muito mais limpa no futuro”, explica o coautor do estudo, professor Dominik Kraus, da Universidade de Rostock, na Alemanha.
“Até agora, usávamos filmes de hidrocarbonetos para esses tipos de experimentos. E descobrimos que essa pressão extrema produzia diamantes minúsculos”, explicou Kraus.
Além de trazer uma nova possibilidade para a produção de diamantes sintéticos na Terra, o experimento ajuda os cientistas a entenderem porque os nanodiamantes podem se formar em grandes quantidades em outros planetas, como Netuno e Urano.
Um estudo publicado na Science Advances confirmou que realmente chove diamantes dentro de gigantes de gelo na borda do sistema solar e, segundo o professor, o PET tem um bom equilíbrio entre carbono, hidrogênio e oxigênio para simular a atividade em planetas de gelo, que contêm carbono, hidrogênio e grandes quantidades de oxigênio.
As temperaturas no interior de Netuno e Urano atingem vários milhares de graus Celsius e a pressão é milhões de vezes maior do que a atmosfera da Terra. Acima, a atmosfera externa de gases é um dos lugares mais frios do sistema solar.
“O efeito do oxigênio foi acelerar a separação do carbono e do hidrogênio e, assim, estimular a formação de nanodiamantes. Isso significava que os átomos de carbono poderiam se combinar mais facilmente e formar diamantes”, conta Kraus.
Se nos planetas distantes, a chuva de diamantes é uma realidade, na Terra a realidade é que precisamos reduzir drasticamente a produção e o uso de plásticos de uso único. É urgente também reaproveitar e reciclar a maior quantidade possível do material que já está no planeta – e transformar este plástico em diamante pode ser uma solução.

Fonte: Ciclo Vivo