科学家用激光摧毁塑料，把它变成了微小的钻石和一种新型的水

受海王星和天王星等冰巨星启发的一项新研究表明，激光可以将普通的塑料变成微小的钻石。

塑料用高能激光冲击产生纳米金刚石，具有一系列的技术应用。

科学家们利用超强激光将廉价的塑料炸成微小的“纳米钻石”，从而证实了一种奇特的新型水的存在。

这些发现可能会揭示我们太阳系的冰巨星上存在钻石雨，并解释为什么这些寒冷的星球有如此奇怪的磁场。激光爆破技术也可以在地球上得到更多的应用。

纳米钻石是一种尺寸只有几纳米或十亿分之一米的钻石。它们既有现有的应用，也有潜在的应用，比如将二氧化碳转化为其他气体，并将药物输送到体内。

纳米钻石还可以用作温度和磁场的超小型和非常精确的量子传感器，这可能会带来大量的应用。

这项技术还可以通过建立一种财政激励机制来减少塑料污染，鼓励人们清理和转化海洋中的塑料。

这个实验对冰巨行星有很酷的意义

多年来，行星科学家一直怀疑钻石是在海王星和天王星等冰巨星寒冷的内部形成的。

如果这些钻石真的形成了，它们就会“下雨”穿过这些冰冻世界的内部。

为了验证这一过程是否可行，研究人员拿了一张聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料（塑料瓶中发现的那种塑料），并使用SLAC国家加速器实验室直线ac相干光源中极端条件下物质仪器中发现的高能光学激光器，将塑料加热到约10000华氏度(6000摄氏度)。

这造成的压力是地球大气压力的数百万倍，持续时间仅为十亿分之一秒。这种压碎骨头的压力震动了塑料，导致塑料中的碳原子重新配置成晶体结构，氢和氧在晶格中漂移。

在实验时间尺度内，研究人员看到了纳米钻石在压缩塑料中非常有效的形成——只有几纳秒。

组成普通塑料瓶的日常塑料可以用激光冲击产生有价值的纳米钻石。

新的研究表明，这种类型的钻石形成可能比科学家之前认为的更常见，这增加了冰巨星在其固体内核周围可能有厚厚的钻石层的可能性。

该实验也有力地表明，在这种冰冻世界内部的高温高压下，会出现一种奇异的水状态，称为超离子水冰。

这种奇怪的水形态允许质子穿过氧原子晶格。如果这种超声子水存在于像天王星和海王星这样的冰巨星上，质子通过这种奇异物质的运动可能有助于产生在这些行星上观测到的特殊磁场。

过去的计算表明，可能在行星内部发现的碳原子会使在那里形成的任何超离子水都极其不稳定。

实验现在表明，碳和水正在通过金刚石的形成分解(混合物中物质的无意分离)。因此，行星内部可能存在孤立的水，这使得超离子水的形成更有可能。

不久，宇宙飞船将有可能访问我们冰冷的邻居，看看那里是否真的存在钻石雨和外来水。

这一发现也可能有更多的商业应用。目前，人们通过引爆碳或用炸药将较大的钻石炸成碎片来制造纳米钻石，从而制造出大小不一的钻石大杂烩。这种新方法可以更清洁地制造特定尺寸的钻石。