La empresa de diamantes más grande del mundo, De cervezas, anunció recientemente que comenzaría a vender piedras preciosas de diamantes sintéticos por primera vez en sus 130 años de historia. Los diamantes artificiales se han fabricado desde la década de 1950, pero De Beers se ha resistido durante mucho tiempo a ingresar al mercado sintético. La compañía ahora cree que la tecnología es lo suficientemente eficiente como para producir grandes cantidades de diamantes sintéticos con la calidad de las mejores piedras preciosas. ¿Cómo funciona exactamente este proceso?

El diamante es muy valorado como una piedra preciosa transparente que brilla como ninguna otra. También es uno de los materiales más duros y se siente frío al tacto. Todos estos atributos notables dependen de la disposición perfectamente regular de los átomos dentro del cristal de diamante y todos estos átomos son exactamente iguales:son carbono.

Pequeñas imperfecciones en este arreglo, si un átomo está en el lugar equivocado, falta o de un elemento diferente, puede provocar grandes cambios en el color del diamante. Por ejemplo, reemplazando un átomo de carbono de cada 10, 000 con un átomo de nitrógeno convertiría una piedra preciosa transparente en marrón.

Conseguir que los átomos de carbono se organicen en este cristal perfecto no es fácil y no puede suceder de forma natural en la superficie de la Tierra, ya que el carbono aquí prefiere formar cristales de grafito. el negro suave, material que utilizamos en minas de lápiz. En este entorno, Los átomos de carbono también tienden a unirse más fácilmente a otros átomos, como el oxígeno y el hidrógeno, que entre sí. Esto significa que incluso hacer cristales de grafito puro es difícil.

Los diamantes naturales se fabrican en las profundidades de la Tierra donde, muy raramente, los ingredientes adecuados a la temperatura y presión adecuadas se juntan y luego se transportan a la superficie durante millones de años. Los primeros diamantes artificiales se fabricaron en el laboratorio replicando estas condiciones en enormes máquinas, y esta sigue siendo la forma en que se fabrican hoy en día pequeños diamantes para herramientas de corte industriales.

También es posible fabricar cristales de diamantes artificiales de alta calidad mediante el crecimiento de capas de átomos de carbono de una en una utilizando metano. Esto se hace eliminando el hidrógeno de las moléculas de metano en recipientes súper limpios utilizando plasmas calientes. Luego, todo el carbono se ve obligado a convertirse en cristales de diamante, en lugar de en uno de los muchos otros tipos de carbono como el grafito, grafeno o fullereno de buckminster (a menos que, por supuesto, desee cultivar combinaciones de estos materiales tan diferentes).

El desafío es hacer que este proceso, conocido como deposición química de vapor (CVD) rentable. De Beers ahora cree que ha llegado a este punto y planea extender la producción en sus instalaciones en Ascot en el Reino Unido y en una nueva fábrica de diamantes en los Estados Unidos.

Controlar la pureza de estos cristales también abre nuevas oportunidades para el uso de diamantes. Por ejemplo, es posible usar cada impureza atómica como una pequeña antorcha que produce una sola partícula de luz libre de interferencia de sus átomos vecinos en el cristal. Esto se puede utilizar para almacenar un solo bit de información para una computadora "cuántica" especial. Impurezas de boro, además de producir valiosos diamantes de color azul oscuro o negro, se utilizan para fabricar diamantes que conducen la electricidad, proporcionando un material alternativo al silicio o los metales en condiciones extremas, como en el espacio.

Cada diamante natural tiene pistas sobre su historia única y es posible revelar su origen inspeccionándolo con los últimos instrumentos. Los diamantes artificiales también contienen esta información y las diferencias en la forma en que brillan en la luz ultravioleta se utilizan regularmente para distinguir las piedras preciosas naturales de las sintéticas. Entonces, incluso si la perfección del diamante no puede ser cuestionada por el ojo humano, sus diminutas imperfecciones siempre están ahí para revelar sus historias ocultas y su individualidad.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.