Un equipo del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) y la Universidad de Rostock, en Alemania, venía usando láseres de alta potencia para simular, durante fracciones de segundo, las condiciones extremas que existen dentro de gigantes helados como Urano y Neptuno: temperaturas de miles de grados y presiones millones de veces superiores a la atmosférica, capaces de reorganizar los átomos de carbono hasta convertirlos en diamante. Ya en investigaciones previas habían confirmado que ese proceso, disparando láseres contra láminas de plástico PET, generaba nanodiamantes. Lo que faltaba resolver era una pregunta mucho más práctica: ¿podían esos diamantes recuperarse después del brutal proceso de compresión y conservarse en condiciones normales de presión y temperatura? Según el propio HZDR, la respuesta experimental ahora fue afirmativa.
Una lámina de PET de apenas 100 micrómetros
Los experimentos se realizaron en la estación L4n-P3 de ELI Beamlines, una instalación láser de altísima energía al sur de Praga. Un láser de alta potencia dispara tres pulsos por minuto contra una película de PET de apenas 100 micrómetros de espesor (una décima de milímetro), y cada impacto genera una onda de choque que comprime el material hasta presiones cercanas a los 100 gigapascales, aproximadamente un millón de veces la presión atmosférica al nivel del mar. En ese instante brevísimo, los átomos de carbono del plástico se reorganizan y forman estructuras cristalinas de diamante, sin necesidad de esperar años ni excavar una mina.
El problema inesperado: atraparlos
Fabricar los nanodiamantes resultó ser solo la mitad del desafío. Dominik Kraus, director fundador del instituto HEDI del HZDR y profesor en la Universidad de Rostock, describió el problema: cuando la onda de compresión llega al final de la muestra y entra abruptamente al vacío, acelera a los nanodiamantes hasta velocidades superiores a los 10 kilómetros por segundo, algo comparable al impacto de un meteorito, según relató a Phys.org. Recogerlas contra una superficie rígida a esa velocidad las destruiría por completo, así que el equipo diseñó una especie de zona de aterrizaje microscópica con un gel iónico blando, capaz de amortiguar el impacto sin dañar las partículas y permitir después extraerlas y purificarlas.
Diez billones de nanodiamantes que pesan casi nada
Cada pulso láser produce aproximadamente 10 billones de nanodiamantes de tamaño muy uniforme, con un diámetro medio de apenas 3 nanómetros (0,000003 milímetros) y unos 3.000 átomos de carbono cada uno. La cifra impresiona, pero se trata de partículas tan diminutas que el equipo necesitó alrededor de 100 disparos para reunir apenas unos cientos de microgramos de material, la cantidad justa para poder analizarlos con un microscopio electrónico en la Universidad de Rostock.
Por qué esto no es una planta de reciclaje
Conviene evitar una lectura demasiado optimista: el experimento demuestra un método de fabricación de precisión, no una tecnología lista para procesar montañas de botellas usadas. Lo verdaderamente valioso no es convertir residuos en diamantes a gran escala, sino la posibilidad de producir nanodiamantes extremadamente pequeños, uniformes y de alta pureza, algo difícil de lograr con el método tradicional de fabricación por detonación de explosivos. Esa precisión abre la puerta a aplicaciones de alto valor específico: sensores cuánticos, catálisis para la conversión de CO₂ con luz solar, materiales avanzados y, a más largo plazo, posibles agentes de contraste médico, todavía en fases muy tempranas de investigación.
El próximo objetivo es todavía más extraño
El equipo ya apunta a un desafío mayor: fabricar BC8, una estructura de carbono predicha teóricamente que sería más densa que el propio diamante, con una dureza comparable pero potencialmente menos frágil, y que no existe de forma natural en la superficie terrestre. Solo un láser capaz de recrear condiciones de presión todavía más extremas, durante fracciones de tiempo diminutas, podría lograr formarla. El plástico, en este tipo de experimentos, dejó de ser solo un residuo a eliminar y pasó a funcionar como materia prima para explorar formas de carbono que ningún proceso convencional puede producir.
