ก่อนหน้านี้หลายคนน่าจะเคยได้ยินเรื่องราวการผลิตเครื่องประดับมูลค่าสูงอย่างเพชร ที่เชื่อมโยงเข้ากับนวัตกรรมช่วยลดผลกระทบกับสภาพอากาศ เนื่องจาก อุตสาหกรรมการผลิตเพชรตามธรรมชาติ เป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่ถูกมองว่าส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก
ทำให้เรามักจะได้ยินข่าวคราวกระบวนการใหม่ๆ ในการผลิตเพชร โดยไม่จำเป็นต้องไปขุดเหมืองขึ้นมาใหม่ แต่ใช้วิธีกระบวนการสังเคราะห์ทางเคมีในห้องแล็บ จนสามารถได้เพชรเม็ดงามโดยไม่ต้องสร้างผลกระทบให้กับสิ่งแวดล้อมอย่างมหาศาล รวมทั้งยังสามารถหลีกเลี่ยงความสุ่มเสี่ยงต่อประเด็นอ่อนไหวอื่นๆ เช่น การใช้แรงงานในกระบวนการผลิต เป็นต้น และมักจะมีงานวิจัยหรือการคิดค้นกระบวนการในการผลิตเพชรจากสารตั้งต้นต่างๆ หรือแม้แต่จากอากาศก็ตาม
โดยที่เพชรสังเคราะห์เหล่านี้ ยังสามารถได้รับการการันตีมาตรฐานจากหน่วยงานหรือสมาคมที่ได้รับการยอมรับในอุตสาหกรรมว่า เพชรเหล่านั้น ยังรักษาไว้ซึ่งคุณภาพและมีความสวยงาม รวมทั้งมีคุณค่าเทียบเท่าได้กับเพชรที่ได้มาจากการกระบวนการในการขุดเหมืองไม่แตกต่างกัน แต่สามารถช่วยดูแลปัญหาสิ่งแวดล้อมและสภาพอากาศได้มากกว่า
รวมถึงการค้นพบกระบวนการสร้างเพชรได้จากอีกหนึ่งกระบวน จากงานวิจัยครั้งล่าสุด ซึ่งสามารถเปลี่ยนพลาสติกแบบบางที่นิยมนำมาใช้ทำขวดน้ำ หรือ PET (polyethylene terephthalate) ให้กลายเป็น ‘เพชร’ ด้วยการยิงแสงเลเซอร์ ที่มีความร้อนและแรงดันในระดับสูง จนสามารถเปลี่ยนพลาสติก PET ให้กลายมาเป็นเพชรเม็ดเล็กๆ หรือ นาโนไดมอนด์ (nanodiamonds) ได้สำเร็จ
ซึ่งนาโนไดมอนด์มักจะถูกนำไปใช้เพื่อตกแต่งให้เครื่องประดับต่างๆ มีความสวยงาม โดยกรรมวิธีใที่ใช้อยู่ในปัจจุบันนี้ เพื่อให้ได้นาโนไดมอนด์เหล่านี้มา จะใช้วิธีระเบิดคาร์บอนหรือจากเพชรที่มีให้กลายเป็นชิ้นเล็กๆ เพื่อนำไปใช้งานต่อ และมักจะไม่สามารถควบคุมรูปร่างหรือขนาดตามต้องการได้ ขณะที่การค้นพบกระบวนการผลิตใหม่โดยใช้แสงเลเซอร์นี้ นำมาซึ่งกระบวนการผลิตที่ควบคุมได้ดีกว่ารวมทั้งยังมีความเป็นมิตรต่อส่ิงแวดล้อมอีกด้วย
ความสำเร็จของงานวิจัยชิ้นนี้ ได้รับการตีพิมพ์ไว้ในวารสาร ScienceAdvances เมื่อเดือนกันยายน ปี 2022 ที่ผ่านมา โดยทีมวิจัยจาก SLAC National Accelerator Laboratory ของ Department of Energy ในแคลิฟอร์เนีย, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), มหาวิทยาลัย Rostock ในเยอรมนี และ École Polytechnique ของฝรั่งเศส
โดยสาเหตุในการวิจัยมาจากความต้องการศึกษาสภาวะในระบบสุริยะจักรวาล ซึ่งชั้นบรรยากาศส่วนใหญ่จะประกอบไปด้วย คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน รวมทั้งปรากฏการณ์ที่ฝนตกลงมาเป็นเพชรบนดาวเนปจูน และยูเรนัส ที่ได้ชื่อว่าเป็นสองยักษ์แห่งดาวน้ำแข็งในระบบสุริยะ เพราะอยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์มาก และความสัมพันธ์ของธาตุต่างๆ เป็นไปในลักษณะเช่นไร
ขณะที่โครงสร้างทางเคมีของพลาสติก PET นั้น มีโครงสร้างหลักเช่นเดียวกัน คือ C10H8O4 ซึ่งเมื่อนำไปผ่านรังสีภายในเวลาเพียงชั่วนาโนวินาที ก็จะเปลี่ยนคาร์บอนให้กลายเป็นเพชรได้ รวมทั้งยังได้น้ำชนิดพิเศษที่ชื่อว่า superionic water เพิ่มขึ้นมาอีกด้วย นำมาซึ่งการคาดการณ์ถึงสิ่งที่ทีมวิจัยต้องการศึกษาในประเด็นหลักที่ว่า แม้ดาวทั้งสองที่มีสภาวะเต็มไปด้วยความร้อนและแรงดันมหาศาลเช่นนั้น แต่ยังมีฝนที่ตกลงมาเป็นเพชรได้ ก็น่าจะมีน้ำอยู่ในดาวเหล่านั้นอยู่จำนวนมากด้วยเช่นกัน
ขณะที่ผลพลอยได้จากการศึกษา คือ การรู้ว่าพลาสติก PET สามารถนำไปรีไซเคิล เพื่อสร้างชีวิตที่สองให้กลายเป็นเพชรนาโนได้ ทำให้ได้กระบวนการผลิตที่มีคุณภาพและยั่งยืนมากกว่าวิธีเดิมๆ รวมทั้งยังสามารถต่อยอดไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีในอนาคต เช่น เซ็นเซอร์ควอนตัม สารตั้งต้นในอุตสาหกรรมยา รวมทั้งตัวเร่งปฏิกริยาเคมีในการแยกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ หรือการใช้เพชรนาโนในการสังเคราะห์แสงเพื่อแยกก๊าซเรือนกระจกให้ได้ก๊าซไฮโดรเจน และมีเทนออกมา เป็นอีกหนึ่งแนวทางในการได้ก๊าซมีเทนที่ยั่งยืนมาใช้โดยไม่ต้องใช้พลังงานฟอสซิล ซึ่งนอกจากช่วยแก้ไขปัญหาสภาพอากาศได้แล้ว หากมีการต่อยอดนำขวดพลาสติกมาใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับเทคโนโลยีหรือนวัตกรรมอื่นๆ ได้มากขึ้น ก็จะช่วยเพิ่มแนวทางในการลดขยะพลาสตลงได้อีกทางหนึ่งด้วย
