Diamantes de laboratorio

Diamantes sintéticos  

Diamantes cultivados

Un diamante CVD (también llamado diamante sintético, diamante de laboratorio o diamante cultivado) se produce utilizando diferentes técnicas físicas y químicas, destinadas a reproducir la estructura de los diamantes naturales.

Estos diamantes sintéticos se utilizan en la industria y pueden ser de calidad variable. Según varias fuentes, el mercado de diamantes CVD (diamantes ecológicos o éticos) se está expandiendo, particularmente en los campos de la joyería, la electrónica y la alta tecnología, que exigen alta calidad y pureza.

El mercado de diamantes de laboratorio ha crecido del 1% del mercado de diamantes en bruto de $ 14 mil millones en 2016 a alrededor del 2 al 3% en 2019.

Cada diamante contiene átomos distintos del carbono en concentraciones detectables por métodos analíticos.

Estos átomos pueden reagruparse en fases macroscópicas llamadas inclusiones . Las impurezas generalmente se evitan, pero se pueden incorporar, como un medio para controlar ciertas propiedades del diamante.

Por ejemplo, un diamante puro es un aislante eléctrico, pero un diamante al que se le ha añadido boro es conductor y, en algunos casos, superconductor , lo que permite su uso en aplicaciones electrónicas.

Las impurezas de nitrógeno evitan el movimiento de la estructura y colocan a esta última bajo tensión de compresión, lo que aumenta su dureza y solidez.

La técnica HPHT (en francés Alta presión, alta temperatura) consiste en hacer una mezcla de carbono (en forma abundante) y metales de transición (que actuarán como catalizadores) y someter al conjunto a una presión muy alta (aproximadamente 58 000 atmósferas ) y temperatura (alrededor de 1400 ° C).

La formación de diamantes tiene lugar por germinación y crecimiento.

En el método de gradiente de temperatura, se inserta una semilla de diamante en el reactor antes de la reacción.

Esta técnica actualmente solo produce diamantes de colores (amarillo, naranja, rosa y azul), debido a las inclusiones de nitrógeno y otras impurezas.

Varias compañías, como LifeGem o Algordanza, usan esta técnica para hacer diamantes compuestos de carbono de las cenizas de la cremación .

Hacer la diferencia entre un diamante sintético y natural es difícil y puede requerir hardware específico 17 .

Los diamantes sintéticos siguen siendo pequeños y aún no pueden competir con el diamante en bruto más grande del mundo, el Cullinan , que pesa 3.106 quilates, o 621 gramos. El diamante sintético más grande jamás producido pesa 155 quilates y fue obtenido por investigadores de la Universidad de Augsburgo 18 .

El gigante de diamantes naturales De Beers está desarrollando varias técnicas para detectar estos nuevos diamantes.

Una de estas técnicas es detectar la forma de crecimiento del diamante, que no es lo mismo que en la naturaleza.

Por lo tanto, los diamantes obtenidos por el método HPHT crean sectores de crecimiento en forma de cubos. Ciertas formas de impurezas tampoco están presentes en la naturaleza.

El método CVD, por otro lado, produce diamantes que son más difíciles de diferenciar de los diamantes naturales, debido a que son muy puros, las impurezas y las zonas de crecimiento cúbico son menos distinguibles. Sin embargo, la pureza casi perfecta de los diamantes producidos por el método CVD puede ser una pista, lo que induce a la desconfianza en cuanto al origen del diamante.