Lazer darbeleri plastikten ultra küçük, yüksek saflıklı nanokimyaklar üretiyor

Yüksek güçlü lazer darbeleri, polietilen tereftalat (PET) plastğini yaklaşık 3 nanometre çapında, dar boyut dağılımına sahip ve yüksek saflıklı nanodiamantlara dönüştürdü. Araştırmacılar, parçacıkların ijik jelle yakalanarak geri kazanıldığını; yaklaşık 100 lazer atımından yüzlerce mikrogram madde elde ettiklerini açıkladı. Tekrar frekansı yüksek lazerlerin üretim ölçeğini büyütmenin yanı sıra parçacık boyutu ve bileşiminde kontrollü ayarlamalar yapma imkanı sunabileceği belirtildi.

Lazer darbeleriyle şekillenen nanodiamantlar

Geliştirmenin merkezinde, plastik malzemenin anlık ve yoğun basınç altında sıkıştırılması yatıyor. Bu süreç, PET’in molekül yapısındaki karbon atomlarının diamant örgüsüne dönüşmesine olanak tanıdı. Sonuç olarak boyutları yaklaşık 3 nanometre seviyesinde kalan, birbirine yakın büyüklükte parçacıklar oluştu ve yüksek saflık korundu. Dar boyut dağılımı, elde edilen nanodiamantların sonradan kullanılacağı uygulamalarda tutarlılık açısından önemli bir avantaj oluşturuyor.

Deneysel süreçte ortaya çıkan ince toz, sıradan yöntemlerle geri kazanılması zor parçacıklardan oluşuyordu. Araştırmacılar, bu parçacıkları ijik jelle yakalayarak kayıp yaşamadan topladı. Yaklaşık 100 lazer atımının ardından yüzlerce mikrogram düzeyinde nanodiamant elde edildi. Bu miktarın deneysel ölçek için umut verici kabul edilmesi, yöntemin pratikliğine işaret ediyor.

Yüksek tekrar frekanslı lazerlerin üretimi ölçeikleştirebileceğini ve aynı zamanda parçacık boyutu ile bileşiminde kontrollü ayarlamalar yapma imkanı sunduğunu düşünüyoruz.

Araştırma ekibi

Ölçeklenebilir üretim perspektifi

Araştırmacıların vurguladığı gibi, yöntemin en dikkat çeken yönlerinden biri ölçeklenebilirlik potansiyeli. Tekrar freansı lazerlerin kullanılmasıyla daha kısa sürede daha fazla atım gerçekleştirilebilir ve bu da üretim miktarını artırabilir. Aynı zamanda parçacık boyutu ve bileşiminde kontrollü ayarlamalar yapılabilmesi, nanodiamantların farklı alanlara uyarlanmasını kolaylaştırıyor.

Bu özellikler, nanodiamantların optik, elektronik ve biyomedikal gibi çeşitli alanlarda kullanılabileceği fikrini güçlendiriyor. Yüksek saflık ve dar boyut dağılımı ise malzemenin güvenilirliğini artırırken, kontrollü üretim süreci endüstriyel uygulamalara açılan bir kapı oluşturuyor. Araştırmacılar, yöntemin daha ileri laboratuvar çalışmalarında test edilmesinin gerekli olduğunu belirtiyor.