જર્મનીના વૈજ્ઞાનિકોએ સામાન્ય પ્લાસ્ટિક પર શક્તિશાળી લેસરના પ્રહાર દ્વારા અતિશુદ્ધ 'નેનોડાયમંડ્સ' બનાવવામાં સફળતા મેળવી છે. આ પ્રયોગ જર્મનીની રિસર્ચ લેબ 'હેલ્મહોલ્ટ્ઝ-સેન્ટ્રમ ડ્રેસ્ડન-રોસેનડોર્ફ' (HZDR) અને રોસ્ટોક યુનિવર્સિટીના વૈજ્ઞાનિકોએ કર્યો છે. સમગ્ર રિસર્ચનું પરીક્ષણ ચેક રિપબ્લિકની રાજધાની પ્રાગ નજીક આવેલી 'એક્સ્ટ્રીમ લાઈટ ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર' (ELI) લેસર લેબમાં કરવામાં આવ્યું હતું.
આ સંશોધનની શરૂઆત નેપ્ચ્યુન અને યુરેનસ જેવા બર્ફીલા ગ્રહોની અંદર શું થાય છે, તે પ્રશ્નથી થઈ હતી. ત્યાં તાપમાન હજારો ડિગ્રી સેલ્સિયસ અને દબાણ પૃથ્વીના વાતાવરણીય દબાણ કરતાં લાખો ગણું વધારે હોય છે. વૈજ્ઞાનિકો માનતા હતા કે આવી ગરમી અને દબાણમાં કાર્બન સીધો હીરામાં ફેરવાઈ જાય છે. આ પરિસ્થિતિ લેબમાં ઊભી કરવા માટે તેમણે પ્લાસ્ટિક પર લેસરનો મારો ચલાવ્યો.
પ્રક્રિયા આ પ્રમાણે છે: વૈજ્ઞાનિકોએ PET પ્લાસ્ટિકની આશરે 100 માઇક્રોમીટર જાડાઈની પાતળી ફિલ્મ લીધી. PET એ પાણીની બોટલો બનાવવામાં વપરાતું પ્લાસ્ટિક છે. આ ફિલ્મ પર અતિ શક્તિશાળી લેસર બીમ છોડવામાં આવ્યો. દરેક લેસર પલ્સથી પ્લાસ્ટિકની અંદર શોક વેવ ઉત્પન્ન થઈ, જેણે લગભગ 100 ગીગાપાસ્કલ (આશરે 14.5 કરોડ પાઉન્ડ પ્રતિ ચોરસ ઇંચ) દબાણ સર્જ્યું. આ પ્રચંડ દબાણ અને ગરમી વચ્ચે પ્લાસ્ટિકમાંના કાર્બન પરમાણુઓ પુનઃ ગોઠવાઈને નેનોડાયમંડ્સમાં ફેરવાઈ ગયા.
હીરા બનાવવા કરતાં તેને સુરક્ષિત રીતે એકત્ર કરવો મોટો પડકાર હતો. શોક વેવ પ્લાસ્ટિકમાંથી પસાર થઈને શૂન્યાવકાશમાં પ્રવેશે ત્યારે તે નવસર્જિત હીરાઓને અંદાજે 10 કિલોમીટર પ્રતિ સેકન્ડ (કલાકે 22,000 માઇલથી વધુ)ની ઝડપે બહાર ફેંકે છે. આટલી ઝડપે આવતા હીરા તૂટી ન જાય તે માટે વૈજ્ઞાનિકોએ પાણીમાં દ્રાવ્ય આયોનિક જેલનો ઉપયોગ કર્યો, જે શૂન્યાવકાશમાં પણ અસરકારક રહે છે. જેમ ઝડપી બોલને ઝીલવા પોચું ગાદલું રાખવામાં આવે, તેમ હીરા આ જેલમાં ફસાઈને સુરક્ષિત સચવાઈ ગયા.
આંકડા આશ્ચર્યજનક છે. દરેક લેસર શોટથી અંદાજે 10 ટ્રિલિયન (10 લાખ કરોડ) નેનોડાયમંડ્સ બન્યા. દરેક હીરાનું સરેરાશ કદ માત્ર 3 નેનોમીટર (એક મીટરનો ત્રણ અબજમો ભાગ) હતું, જેમાં આશરે 3,000 કાર્બન પરમાણુઓ હતા. રોસ્ટોક યુનિવર્સિટીના ELMI-MV ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ વડે તેનું પરીક્ષણ કરાયું.
અત્યાર સુધી વિસ્ફોટ પદ્ધતિથી નેનોડાયમંડ બનાવાતા હતા, જેમાં હીરા એકસરખા કદના નહોતા બનતા અને શુદ્ધતા ઓછી રહેતી હતી. નવી લેસર પદ્ધતિથી હીરા 100% અતિશુદ્ધ બને છે, તેમનું કદ અત્યંત સૂક્ષ્મ અને તમામ કણોનું કદ એકસમાન રહે છે.
નેનોડાયમંડ અત્યંત મજબૂત, સ્થિર અને ઊંચા તાપમાન સહન કરી શકે તેવા હોય છે. ભવિષ્યમાં તેનો ઉપયોગ તબીબી ક્ષેત્રે MRI જેવા સ્કેનિંગમાં કોન્ટ્રાસ્ટ એજન્ટ તરીકે કેન્સર અને અન્ય બીમારીઓના સચોટ નિદાન માટે થઈ શકે છે. ક્વોન્ટમ સેન્સરમાં અતિસંવેદનશીલ ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ અને માપન ઉપકરણોમાં પણ તે કામ આવી શકે છે. ગ્રીન એનર્જી ક્ષેત્રે સૂર્યપ્રકાશ દ્વારા કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO2) ને તોડી સ્વચ્છ ઊર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે ઉત્તમ ઉદ્દીપક (કેટાલિસ્ટ) તરીકે તે ઉપયોગી સાબિત થશે.