Forscher verwandeln alltäglichen PET-Kunststoff in Diamanten

Beim Versuch, Vorgänge im Inneren von Planeten wie Neptun und Uranus zu verstehen, haben Wissenschaftler aus alltäglichem Plastik Diamanten erzeugt. Dafür wurden hohe Temperaturen und extreme Drücke simuliert, die das Material in einen Schockzustand versetzte. Da es enorm aufwendig wäre, die Bedingungen auf den Planeten im Labor direkt nachzustellen, behalfen sich die Forscher eines Tricks. Sie beschossen eine Folie mit einem starken Laserblitz. Das sorgte dafür, dass das Material sich für einen kurzen Moment punktuell auf 6000 Grad erhitzte und eine Schockwelle erzeugt wurde, die die Materie für einige Nanosekunden auf das Millionenfache des Atmosphärendrucks komprimierte.

"Bislang haben wir solche Versuche mit Folien aus Kohlenwasserstoffen gemacht", erläutert Dominik Kraus, Physiker am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). In den genannten Planeten befindet sich aber auch viel Sauerstoff, der sich auf die Ergebnisse auswirken kann. Daher griff man nun zu einem Allerwelts-Kunststoff: PET. "Bei PET liegen Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff in einem guten Verhältnis vor, um die Geschehnisse in Eisplaneten zu simulieren", so Kraus.

Regen aus Edelsteinen

An den Stellen der Folie, an denen der Laserblitz einschlug, entstanden Nanodiamanten - also sehr kleine Kohlenstoff-Kristalle. Diese genügen allerdings, um die Prozesse zu verstehen. Es zeigte sich, dass der Sauerstoff die Bildung der Diamantstrukturen sogar begünstigt. Das Experiment wurde am SLAC National Accelerator Laboratory in Kalifornien durchgeführt, da dort mit dem Linac Coherent Light Source (LCLS) ein hinreichend starker, beschleunigerbasierter Röntgenlaser steht.

Die Ergebnisse bekräftigen die bisher nur theoretisch schlussgefolgerte Annahme, dass die Bedingungen im Inneren der großen Eisriesen am Rande unseres Sonnensystems zur Bildung von Diamanten führen. Diese dürften in den tieferen Schichten der Planeten regelrecht aus dem Himmel regnen. Allerdings dürfte es wohl nie gelingen, dieses Schauspiel tatsächlich zu sehen, da es kaum möglich sein dürfte eine Sonde zu bauen, die die Belastungen, die zur Entstehung von Diamanten führt, aushalten könnte.

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