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激光照射PET膠製成納米鑽石

By on September 6, 2022

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室」

海王星、天王星等冰巨行星，位處太陽系邊緣，內部存在極端高壓及高溫環境。科學家推斷，極端環境促使行星內部的碳及氫轉化為鑽石，令大氣層出現「鑽石雨」的奇特現象。近日德法兩地的科研團隊，嘗試以激光照射PET（聚對苯二甲酸乙二酯）塑膠，藉此模擬冰巨行星環境，期間成功產出納米鑽石（Nanodiamond）。

為準確模擬冰巨行星內部極端環境，德國羅斯托克大學（University of Rostock）及法國巴黎綜合理工學院（École Polytechnique）組成的研究團隊，特別挑選常用於生產飲用水樽的PET塑膠作為測試物料。領導研究項目的羅斯托克大學教授Dominik Kraus解釋，PET同時包含碳、氫及氧等成份，其比例平衡剛好對應冰巨行星環境。

德法兩地科研團隊，模擬冰巨行星的極端環境，成功產出納米鑽石。(HZDR網頁圖片)

適用醫療造影劑及量子傳感

研究團隊其後於美國加州的SLAC國家加速器實驗室，以強力激光照射PET薄膜，於一瞬間將其加熱至攝氏6000度，並產生衝擊波加壓至大氣壓力100萬倍。期間團隊以X射線衍射技術進行觀測，發現實驗成功產出納米鑽石。Kraus補充，冰巨行星及PET均包含氧氣，可加速碳及氫分裂，使碳原子更易結合並形成納米鑽石。

研究團隊宣稱，實驗結果不僅支持冰巨行星的鑽石雨推論，亦為定制生產納米鑽石鋪路。團隊料未來可於實驗室內，按要求精確控制尺寸，生產適用於高靈敏度量子傳感器及醫用造影劑的納米鑽石；研究成果發表於學術期列Science Advances。

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