Моделирование недр гигантских планет открыло новый способ получения алмазов
Немецкие физики использовали лазер и пластик, чтобы имитировать условия в глубине ледяных гигантов, и заодно нашли метод получения алмазов из мусора.
Уран и Нептун – ледяные гиганты, массивные планеты, состоящие, в основном, из воды, аммиака и метана. Опускаясь все глубже в недра, они подвергаются воздействию огромного давления. Содержащие углерод соединения преобразуются в алмазы, выпадающие своеобразным «дождем». Этот процесс, предсказанный еще в 1970-х, несколько лет назад удалось продемонстрировать в лаборатории, когда Доминик Краус (Dominik Kraus) и его соавторы сжали образец углеводородного полистирола с помощью ударных волн, которые создавали импульсами сверхмощного лазера.
Однако, воспроизводя условия, существующие в недрах ледяных гигантов, ученые упустили один важный компонент, который присутствует там: кислород. Поэтому в своей новой работе Доминик Краус и его коллеги из научно-исследовательского Центра им. Гельмгольца Дрезден-Россендорф провели аналогичные эксперименты с ПЭТ-пластиком, в составе которого имеются и углерод, и водород, и кислород в подходящих пропорциях. Их результаты представлены в статье, опубликованной в журнале Science Advances.
Как и прежде, ученые использовали рентгеновский лазер LCLS американской лаборатории SLAC. Его импульсы моментально разогревали образец до 6000 °C, создавая ударные волны. Интерферируя, эти волны порождали участки экстремально высокого давления величиной до 125 ГПа, – как в недрах ледяных гигантов, – в которых и формировались кристаллы алмазов. Физики наблюдали за ними с помощью методов малоуглового рентгеновского рассеяния. Как и ожидали ученые, использование ПЭТ действительно упрощало появление алмазов и увеличивала их количество. Одного импульса было достаточно для создания нескольких миллиардов крошечных кристаллов. Это позволило подтвердить гипотезу об «алмазных дождях» в недрах ледяных гигантов.
Побочным продуктом этого процесса оказался водный лед в суперионной фазе. Кристаллическая решетка такого льда образована атомами кислорода, тогда как ионы водорода могут свободно двигаться по ней. Это делает суперионный лед отличным проводником, благодаря чему он способен участвовать в формировании глобального магнитного поля ледяных гигантов. Ученые полагают, что тот же подход пригодится не только для научных исследований, но и на практике: для получения алмазов из пластиковых отходов.
В самом деле, ПЭТ (полиэтилентерефталат) – один из самых популярных в промышленности полимеров, который используется, например, для изготовления пластиковых бутылок и пищевых контейнеров. Вряд ли все эти объемы получится превратить в алмазы, да и необходимости в этом нет. Однако для целого ряда практических применений ПЭТ может послужить дешевым источником мелких алмазов – например, при производстве абразивных и полирующих материалов, квантовых сенсоров и т.д.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии