Es temporada de diamantes. Casi el 40 por ciento de los compromisos estadounidenses ocurren entre el Día de Acción de Gracias y el Día de San Valentín, con Navidad como el día más popular para hacer la pregunta y entregar un brillante trozo de hielo. Las joyerías duplican al menos sus ventas mensuales habituales en diciembre.

Desde al menos finales del siglo XIX, con el descubrimiento de enormes minas de diamantes en Sudáfrica, la gente ha atesorado estas deslumbrantes gemas. La belleza y el esplendor de los diamantes van mucho más allá de la superficie. Como un cazador de diamantes cavando en una mina subterránea, hay que profundizar en sus características atómicas para comprender qué distingue a estas piedras y qué las hace valiosas no solo para los románticos sino también para los científicos.

A nivel atómico

Cuando se extrae de la tierra, los diamantes parecen rocas turbias antes de cortarlos y pulirlos. Su naturaleza química y estructura fueron desconocidas durante siglos. Fueron los experimentos de Isaac Newton en el siglo XVII los que sugirieron por primera vez que los diamantes se componen del cuarto elemento más abundante, carbón.

La gente dudaba del descubrimiento de Newton, lo cual es comprensible considerando cómo los diamantes se ven diferentes de otras formas comunes de carbono, como el grafito en los lápices o la ceniza que sobra en una chimenea de leña. Pero en 1797, El científico inglés Smithson Tennant confirmó la composición de los diamantes.

Resulta que el carbono adopta dos formas comunes que tienen estructuras cristalinas a nivel atómico. El grafito es una repetición bidimensional, forma de panal, con capas apiladas una encima de la otra. Alternativamente, el carbono puede formar una forma tridimensional repetida, un tetraedro, y ese es tu diamante.

¿De dónde vienen?

Hay dos fuentes de piedras preciosas preciosas:la minería natural o la síntesis dentro de un laboratorio.

Los diamantes naturales se forman bajo una intensa presión y calor en la corteza terrestre durante millones de años. Se han encontrado depósitos naturales en todo el mundo, desde el norte de Canadá hasta el oeste de Australia, incluso bajo el agua en Namibia.

Las minas fueron la única fuente de la piedra preciosa hasta 1955, cuando General Electric produjo el primer diamante sintético utilizando lo que se llama alta presión, proceso de alta temperatura. Este proceso funciona aplicando cientos de miles de libras de presión al grafito a 2, 700 grados Fahrenheit para forzar al carbono a la estructura cristalina correcta. Es como una versión artificial de las condiciones extremas que producen diamantes en las profundidades de la tierra.

En los 1970s, Los laboratorios comenzaron a utilizar el método de deposición de vapor químico para cultivar diamantes a presiones más bajas. En el momento, la técnica HPHT no pudo producir una piedra con calidad de gema. Este método mejorado convierte una mezcla de hidrocarburos gaseosos descomponiéndola en sus componentes, moléculas de carbono e hidrógeno, con un filamento o plasma intensamente calentado y lo deposita sobre un sustrato, finalmente formando un diamante macizo. Originalmente, este proceso tuvo una tasa de crecimiento muy lenta, pero ahora está optimizado para producir diamantes de calidad en cuestión de días.

Juntas, estas técnicas son en gran parte responsables de los diamantes artificiales:más de 4 mil millones de quilates en todo el mundo al año.

Existe la idea errónea de que un diamante natural debe ser inherentemente diferente a un diamante sintético. De lo contrario, son químicamente idénticos y comparten las mismas propiedades físicas. Incluso las técnicas más sofisticadas no pueden detectar una diferencia entre un diamante extraído sin defectos y un diamante hecho por humanos sin defectos; ambos son diamantes "reales". Sin embargo, Los diamantes verdaderamente impecables de cualquier tipo son extremadamente escasos.

Evaluar un diamante

No importa su origen, un diamante puede ser evaluado por las "cuatro C" de corte, color, claridad y peso en quilates. Los laboratorios especializados califican cada categoría, según lo creado por el Instituto Gemológico de América.

El corte de un diamante se define de dos formas. Hay "la forma general de la piedra tallada, "con formas que incluyen brillantes redondos (la más común), oval, Esmeralda, pera, princesa, trillante triángulo, corazón y radiante. Y está "el grado de perfección alcanzado por el proceso de corte y pulido" clasificado en una escala que va de excelente a pobre. El tipo y la calidad del corte determina en última instancia la forma en que la luz se refleja en la piedra. contribuyendo a su "brillantez".

El color de un diamante se clasifica en una escala de "D, "siendo perfectamente incoloro, a "Z" que tiene la mayor cantidad de color. Originalmente, el color de la piedra fue un gran indicio de cómo se formó porque hasta 2007 alrededor del 90 por ciento de la alta presión, Las piedras sintéticas de alta temperatura eran de color amarillo anaranjado o amarillo. Casi ninguna piedra de ese proceso era incolora, por lo que una piedra incolora era casi con certeza natural. Pero el proceso de crecimiento de HPHT ha mejorado enormemente y, a partir de 2016, El 43 por ciento de los diamantes sintéticos eran incoloros.

La claridad del diamante indica la presencia de inclusiones, o pequeñas imperfecciones, en la piedra. Las inclusiones hacen que cada diamante sea único y brindan fuertes pistas sobre si un diamante es natural o sintético. El proceso HPHT utiliza fundente metálico, o un líquido metálico caliente, que actúa como disolvente para disolver la fuente de carbono, grafito, para ser reorganizado y convertido en un diamante. Los diamantes cultivados de esta manera pueden tener inclusiones de metales. Las piedras resultantes pueden ser magnéticas:si un diamante reacciona con un imán, ciertamente es sintético. Adicionalmente, la mayoría de los diamantes sintéticos reciben grados de alta claridad, mientras que los diamantes naturales contienen inclusiones más grandes.

Muchos consumidores se centran en el peso en quilates, es decir, tamaño del diamante. La piedra se pesa en una balanza en la que un quilate equivale a 200 miligramos (0,007 onzas). Es casi seguro que los diamantes de más de cuatro quilates sean naturales porque ese es el límite para el tamaño de los diamantes que los procesos sintéticos pueden hacer crecer.

Aunque las "cuatro C" de los diamantes definen en última instancia el valor minorista, El valor sentimental puede ser incluso mayor. Los compradores deben decidir si una piedra natural o sintética se ajusta a sus necesidades. basado en factores que podrían incluir las ramificaciones ecológicas y éticas de la extracción de diamantes, así como el precio más bajo de las rocas sintéticas.

Diamantes encontrados más allá de tu dedo anular

Aunque los diamantes son bien conocidos por su lugar en la industria de la joyería, desempeñan otros papeles valiosos, también.

Sus propiedades físicas, especialmente dureza, son ideales para aplicaciones abrasivas. Se pueden encontrar pequeños diamantes recubriendo las ruedas de corte, brocas y muelas abrasivas, que se utilizan para cortar hormigón o mampostería.

Los diamantes también tienen ciertas propiedades ópticas que los hacen adecuados para diversas técnicas de espectroscopia, o mediciones que involucren el espectro electromagnético. Los investigadores científicos utilizan estas pruebas para ayudar a identificar la composición de los materiales que están investigando.

Un lugar previamente común para los diamantes era en los tocadiscos, donde hasta el día de hoy la aguja que toca el disco puede ser una pequeña astilla de diamante.

Si uno aprecia más las características estéticas o científicas de la gema, los diamantes pueden deslumbrar.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.