Специалисты Национальной ускорительной лаборатории SLAC использовали рентгеновский лазер на свободных электронах LCLS (Linac Coherent Light Source), чтобы превратить обычный термопластик в крошечные алмазы.

На Земле натуральные алмазы ценятся из-за их редкости и чистоты, однако многочисленные исследования других объектов Солнечной системы позволяют предположить, что на некоторых из них эти минералы могут быть столь же распространёнными, как обычные неприглядные камни. В частности, считается, что экстремальные миры ледяных гигантов вроде Урана или Нептуна располагают идеальными условиями для формирования настоящих алмазных дождей. Пока учёным не удалось напрямую зафиксировать этот феномен, однако в 2017 году в рамках проработки данной гипотезы они предприняли попытку воспроизвести подобный процесс в лаборатории. Поскольку в атмосфере ледяных гигантов присутствует водород и углерод, эксперимент заключался в облучении углеводородных материалов лучом мощнейшего рентгеновского лазера LCLS. Лазер мгновенно нагревал облучаемые материалы до температуры около 6000 °C и генерировал сильнейшие ударные волны с давлением в миллионы атмосфер.

В результате исследователи сумели получить крошечные «наноалмазы». Хотя первый эксперимент показал, что формирование алмазов в условиях экстремальных ледяных планет технически возможно, используемые углеводородные материалы (к примеру, полистирол) не в полной мере отражали характеристики их атмосфер. В частности, атмосферы Урана и Нептуна также содержат большие количества кислорода, который отсутствует в полистироле. Потому в 2022 году физики решили продолжить эксперимент с новыми материалами, состав которых будет более близким к атмосфере ледяных гигантов. Путём проб и ошибок учёные остановились на полиэтилентерефталате, распространённом термопластике, более известном как лавсан или ПЭТ. Этот прочный, износостойкий материал широко применяют в машиностроении, пищевой и медицинской промышленности, приборостроении, бытовой технике и т. п.

Повторив эксперимент с тонкими плёнками ПЭТ-материала, исследователи изучали не только сам факт образования кристаллических решёток под воздействием лазера, но также то, насколько быстро формировались алмазы и насколько крупными они вырастали. Ряд методик научной визуализации показал, что плотность пластиковых алмазов составила до 3,87 грамма на см³. По словам одного из авторов эксперимента Доминика Крауса, наличие кислорода в пластике ускорило расщепление углерода и водорода, тем самым способствуя более стремительному формированию алмазной кристаллической решётки. Данное исследование служит своеобразным подтверждением гипотезы о вероятности существования алмазных дождей на Уране и Нептуне. Кроме того, оно демонстрирует потенциал инновационной техники производства наноалмазов для промышленного применения в качестве абразивных элементов, компонентов микроэлектроники и т. д.