Pixtawan/Getty Images
Los diamantes son el material natural más duro de la Tierra. El nombre deriva de la palabra griega antigua adámas , que significa "invencible" o "irrompible". Sin embargo, un golpe de un martillo de acero puede romper un diamante en pequeños fragmentos.
¿Cómo puede algo ser tan duro y al mismo tiempo tan frágil? La confusión surge de cómo se define "dureza". En el lenguaje cotidiano, duro significa resistente a doblarse, cortarse o romperse. En la ciencia de los materiales, la dureza cuantifica la resistencia de un material a la deformación permanente y localizada. Los científicos clasifican la dureza en tres tipos:
Como ningún material es más duro que el diamante, siempre deforma la herramienta en lugar de deformarse él mismo. De hecho, los diamantes establecen el límite superior en la mayoría de las escalas de dureza. En la escala de Mohs, el diamante obtiene la puntuación máxima de 10.
Bjoern Wylezich/Getty Images
Si bien dureza y tenacidad a menudo se usan indistintamente en el habla cotidiana, son distintos en la ciencia de los materiales. La dureza mide la resistencia al cambio de forma; La tenacidad mide la capacidad de un material para absorber energía antes de fracturarse. Según esta definición, el caucho es mucho más duro que el diamante. Una pelota de goma puede absorber un golpe de mazo sin romperse, mientras que un diamante se romperá en innumerables fragmentos con el primer impacto.
La baja tenacidad del diamante tiene su origen en su estructura cristalina. Cada átomo de carbono está unido covalentemente a cuatro vecinos, formando una red rígida que resiste la deformación de la superficie. Sin embargo, esta misma rigidez hace que la red sea vulnerable a los esfuerzos cortantes. Cuando un choque se propaga a través del cristal, encuentra planos de escisión (direcciones de fractura preferidas) que permiten que los enlaces se rompan rápidamente, lo que hace que el diamante se agriete como un castillo de naipes.
EgolenaHK/Shutterstock
El delicado arte del corte del diamante aprovecha la dureza del material respetando su fragilidad. Dado que ninguna herramienta es más dura que el diamante, los cortadores utilizan sierras con punta de diamante o láseres para marcar la piedra en los ángulos deseados. Luego, una cuchilla de acero fuerza la línea marcada, dividiendo el diamante a lo largo de su plano de división. La mayor tenacidad del acero le permite soportar la fuerza de corte sin fracturarse.
Después de la división inicial, los cortadores pulen las facetas utilizando sucesivos abrasivos de diamante. El diamante se sostiene en un soporte cementado, con el borde no deseado expuesto. Ese borde se frota contra un segundo diamante para eliminar material, creando una cara plana. El pulido final utiliza papel de lija con polvo de diamante, lo que garantiza un acabado impecable.
