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Descubre cómo los diamantes sintéticos están dominando la industria de joyería: ¡más bonitos, más baratos y más puros que los naturales!
Los diamantes fabricados en laboratorio son, desde el punto de vista físico-químico, idénticos a los naturales. No hay la menor diferencia entre ellos. Ambos son minerales con una estructura cristalina tridimensional de átomos de carbono. La proximidad de sus átomos y la fuerza de los enlaces que los mantienen unidos hacen que los diamantes sean el mineral más duro que se conoce, entendiendo como dureza su resistencia a ser rayado. En la escala de Mohs, el diamante tiene una clasificación de 10.
Los científicos lograron fabricar diamantes en laboratorio por primera vez en la década de 50 del siglo pasado, y lo hicieron de forma muy ingeniosa: recreando las condiciones que dan origen a su formación en la naturaleza. El problema es que esos primeros diamantes sintéticos eran pequeños y muy impuros, así que su calidad era abrumadoramente inferior a la de los diamantes naturales. Sin embargo, desde entonces ya han pasado siete décadas y, como era de esperar, la ingeniería de materiales ha avanzado mucho.
Tanto, de hecho, que los diamantes fabricados actualmente en los mejores laboratorios son más baratos que los naturales. Y, además, tienen propiedades ópticas, químicas, físicas y eléctricas superiores. Pero eso no es todo. Las técnicas de producción han avanzado tanto en la última década que, hoy, es posible fabricarlos a gran escala, lo que los hace muy apreciados por la industria de joyería. Parece increíble que hayamos alcanzado un nivel de desarrollo en el que el hombre es capaz de producir diamantes mejores que la propia naturaleza.
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Bendita deposición química de vapor
A finales de 1954, el químico estadounidense Howard Tracy Hall logró sintetizar diamantes por primera vez en un laboratorio, aunque la técnica que usó fue radicalmente diferente a las más avanzadas empleadas hoy. De manera bastante resumida, lo que hizo fue fabricar una cámara de presión diseñada por él y su equipo de General Electric con el objetivo de someter una mezcla de sulfuro de hierro y carbón en polvo a nada menos que una presión cercana a 100.000 atmósferas y una temperatura de 1.600 grados Celsius. No está mal si no tenemos en cuenta los recursos modestos de la época.
Curiosamente, la técnica utilizada actualmente para fabricar diamantes no está inspirada directamente en la naturaleza. Al menos, no de forma literal. Este proceso es conocido como deposición química de vapor y también se utiliza para producir otros materiales y elementos químicos, como el borofeno o el berilio. La estrategia es relativamente simple: un material sólido se deposita sobre una superficie utilizando un vapor en el que ocurre una reacción química. En el caso de la fabricación de diamantes, el primer paso es calentar el carbono a la temperatura necesaria para evaporarlo y transformarlo en un gas de átomos aislados.
Luego, es necesario inducir su cristalización de modo que, a medida que se enfría, adopte la estructura de un diamante. El primer científico en fabricar diamantes utilizando la técnica de deposición química de vapor fue el estadounidense William Eversole, en 1958. A partir de ahí, la Unión Soviética, Europa y Japón se unieron a Estados Unidos e iniciaron sus propias investigaciones para refinar el método de deposición química de vapor. Querían aumentar la calidad de los diamantes que podrían ser producidos en laboratorio. Esta competencia entre las potencias científicas de la época es, de hecho, lo que nos ha traído hasta donde estamos hoy.
Las técnicas de deposición química de vapor utilizadas actualmente son mucho más avanzadas y refinadas que las empleadas en las décadas de 1960 y 1970. De hecho, permiten que los científicos atribuyan a los diamantes que producen características físicas, mecánicas, ópticas y térmicas específicas, manipulando la temperatura, la presión y la duración de la reacción, además de introducir algunas impurezas controladas en el gas reactivo.
El resultado de esta tecnología es lo que anticipamos desde el título de este artículo: los diamantes que pueden ser fabricados hoy en un laboratorio son más puros, bonitos y baratos que los naturales. Y, como es lógico, la industria de joyería se beneficia enormemente, ya que el desarrollo de esta tecnología puso fin a la escasez de una vez por todas.
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