Los diamantes sintéticos ya son más puros, bonitos y baratos que los naturales. La industria joyera se frota las manos

Los diamantes fabricados en un laboratorio son desde un punto de vista fisicoquímico idénticos a los naturales. No hay la más mínima 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 provocan 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 calificación de 10.

Los científicos consiguieron fabricar diamantes en un laboratorio por primera vez en la década de los 50 del siglo pasado, y lo hicieron de una forma muy ingeniosa: recreando las condiciones que dan lugar a su formación en la naturaleza. El problema es que aquellos primeros diamantes sintéticos eran pequeños y muy impuros, por lo que su calidad era abrumadoramente inferior a la de los diamantes naturales. Sin embargo, desde entonces han pasado ya siete décadas, y, como cabe esperar, la ingeniería de materiales ha avanzado mucho.

Tanto, de hecho, que los diamantes que se fabrican actualmente en los mejores laboratorios son más baratos que los naturales. Y, además, tienen unas propiedades ópticas, químicas, físicas y eléctricas superiores. Pero esto no es todo. Las técnicas de producción han avanzado tanto durante la última década que hoy en día es posible fabricarlos a gran escala, por lo que son muy apreciados por la industria joyera. Parece increíble que hayamos alcanzado un grado de desarrollo en el que el hombre es capaz de producir mejores diamantes que la naturaleza.

Bendita deposición química de vapor

A finales de 1954 el químico estadounidense Howard Tracy Hall consiguió sintetizar diamantes por primera vez en un laboratorio, aunque la técnica que utilizó fue radicalmente diferente a las más avanzadas que se emplean hoy en día. Muy a grandes rasgos lo que hizo fue fabricar una cámara de presión diseñada por él mismo y su equipo de General Electric con el propósito de someter una mezcla de sulfuro de hierro y carbón en polvo a nada menos que una presión cercana a las 100.000 atmósferas y a una temperatura de 1.600 grados Celsius. No está nada mal si no pasamos por alto los recursos modestos que tenían en esa época.

Curiosamente, la técnica de fabricación de diamantes que se utiliza actualmente no está inspirada en la naturaleza. Al menos no de una forma directa. Este procedimiento se conoce como deposición química de vapor y se emplea para producir también otros materiales y elementos químicos, como, por ejemplo, el borofeno o el berilio. Su estrategia es relativamente sencilla: un material sólido se deposita sobre una superficie recurriendo a un vapor en el que se produce una reacción química. Si nos ceñimos a la fabricación de diamantes el primer paso requiere calentar el carbono a la temperatura necesaria para evaporarlo y conseguir que se transforme en un gas de átomos aislados.

Después es necesario inducir su cristalización de manera que adopte a medida que se enfría la estructura de un diamante. El primer científico que consiguió fabricar diamantes utilizado la técnica de deposición química de vapor fue el estadounidense William Eversole, y lo logró en 1958. A partir de ese momento la Unión Soviética, Europa y Japón se unieron a Estados Unidos e iniciaron sus propias investigaciones con el propósito de refinar la deposición química de vapor. Querían incrementar la calidad de los diamantes que era posible fabricar en un laboratorio. Esta competencia entre las potencias científicas de esa época es en realidad lo que nos ha traído hasta aquí.

Y es que las técnicas de deposición química de vapor que se utilizan actualmente son mucho más avanzadas y refinadas que las empleadas en los años 60 y 70 del siglo pasado. De hecho, permiten a los científicos dotar a los diamantes que producen de unas características físicas, mecánicas, ópticas y térmicas concretas actuando sobre la temperatura, la presión y la duración de la reacción, así como introduciendo algunas impurezas específicas en el gas reactivo.

El resultado de esta tecnología es el que os hemos anticipado desde el titular de este artículo: los diamantes que es posible fabricar hoy en un laboratorio son más puros, bonitos y baratos que los naturales. Y, como es lógico, a la industria joyera le viene de perlas debido a que el desarrollo de esta tecnología ha puesto fin a la escasez de una vez por todas.

Imagen | Leah Newhouse

Más información | Works in Progress

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