En condiciones normales, el grafito es la forma de carbono más estable en comparación con el diamante. Sin embargo, cuando se someten a presiones y temperaturas extremadamente altas, los átomos de carbono del grafito se reorganizan en una estructura cristalina más compacta y rígida, formando diamante.
Las condiciones de alta presión y temperatura necesarias para que el grafito se transforme en diamante se pueden lograr mediante varios métodos:
1. Síntesis de alta presión y alta temperatura (HPHT):en el método HPHT, el grafito se coloca en una prensa que aplica una inmensa presión junto con alta temperatura. La presión suele oscilar entre 5 y 7 gigapascales (GPa) y la temperatura puede alcanzar aproximadamente entre 1200 y 1600 grados Celsius. Estas condiciones obligan a los átomos de carbono del grafito a reconfigurarse en la estructura del diamante.
2. Deposición química de vapor (CVD):En CVD, se introduce una mezcla de gases metano (CH4) e hidrógeno (H2) en una cámara de crecimiento donde se coloca una semilla de diamante. Los gases se calientan y, a medida que se descomponen, los átomos de carbono se depositan en la semilla, formando gradualmente una capa de diamante. La síntesis CVD normalmente ocurre a presiones más bajas en comparación con la síntesis HPHT, que oscilan entre 0,1 y 1 MPa, pero requiere temperaturas más altas, generalmente entre 700 y 1200 grados Celsius.
Los diamantes producidos mediante estos métodos de síntesis tienen diversas aplicaciones industriales y ornamentales. Los diamantes sintéticos se utilizan ampliamente en industrias como la de corte, perforación, esmerilado y pulido debido a su excepcional dureza y conductividad térmica. También encuentran aplicación en componentes electrónicos, óptica y otros campos de alta tecnología. Además, se pueden crear diamantes sintéticos con fines de joyería, lo que ofrece una alternativa más asequible a los diamantes naturales.
