Επιστήμονες κατάφεραν κάτι που μέχρι πρόσφατα θεωρούνταν αδύνατο: δημιούργησαν υγρό άνθρακα. Η ανακάλυψη, που παρουσιάστηκε από ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου του Ρόστοκ και του Κέντρου Helmholtz στη Δρέσδη, σηματοδοτεί ένα νέο κεφάλαιο στη μελέτη της ύλης σε ακραίες συνθήκες και ανοίγει τον δρόμο για καινοτομίες στην τεχνολογία της πυρηνικής σύντηξης και την επιστήμη των υλικών.
Ο υγρός άνθρακας, με σημείο τήξης που ξεπερνά τους 4.500 βαθμούς Κελσίου, παρουσιάζει μοναδικές ιδιότητες που τον καθιστούν ιδανικό για χρήση σε αντιδραστήρες σύντηξης. Θα μπορούσε να λειτουργήσει ως μέσο ψύξης και ρύθμισης της ροής των νετρονίων, διευκολύνοντας τις αλυσιδωτές αντιδράσεις που απαιτούνται για τη διατήρηση της σύντηξης. Το επίτευγμα κατέστη δυνατό χάρη στο λέιζερ υψηλής απόδοσης DiPOLE 100-X από το Ηνωμένο Βασίλειο, το οποίο παρείχε την απαιτούμενη ενέργεια για να λιώσει ο άνθρακας, έστω και για δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου.
Οι ερευνητές κατάφεραν να καταγράψουν, μέσα σε αυτό το απειροελάχιστο χρονικό παράθυρο, τη μοριακή δομή του υγρού άνθρακα χρησιμοποιώντας δέσμες ακτίνων Χ. Αυτό τους επέτρεψε να κατανοήσουν πώς μεταβαίνει ο άνθρακας από τη στερεά στην υγρή μορφή υπό εξαιρετικά υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες, κάτι που υπό κανονικές συνθήκες δεν συμβαίνει ποτέ – ο άνθρακας εξαχνώνεται, δεν λιώνει.
Η έρευνα συνεχίστηκε στο Ευρωπαϊκό XFEL με τη βοήθεια του συστήματος D100-X, το οποίο σχεδιάστηκε ειδικά για τη μελέτη ύλης υπό ακραίες συνθήκες. Το σύστημα αυτό επέτρεψε τη συλλογή δεδομένων με ακρίβεια και ταχύτητα, ανοίγοντας τον δρόμο για πιο σύντομους και αποδοτικούς πειραματικούς κύκλους. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Nature και δείχνουν πως, με την περαιτέρω βελτίωση των αυτοματοποιημένων ελέγχων και της επεξεργασίας δεδομένων, μελλοντικές έρευνες θα επιταχυνθούν ακόμα περισσότερο.
Πέρα από την εφαρμογή στην πυρηνική σύντηξη, οι ιδιότητες του υγρού άνθρακα μπορούν να δώσουν ώθηση σε μια ευρεία γκάμα τεχνολογικών και βιομηχανικών εφαρμογών. Από τη δημιουργία νέων υλικών μέχρι την ενεργειακή καινοτομία, οι προοπτικές που ανοίγονται δείχνουν ότι αυτή η ανακάλυψη είναι μόνο η αρχή.
