Los diamantes, la sustancia más dura de la naturaleza, han sido apreciadas por su brillantez y rareza. Sin embargo, con el avance de la tecnología, ahora es posible cultivar diamantes en laboratorios que tienen exactamente las mismas propiedades físicas y químicas que los diamantes naturales. Los diamantes cultivados en laboratorio no solo son más asequibles, sino que el proceso de producción también es más ecológico y controlado. Entonces, ¿cómo son estos & lSquo; milagros de la ciencia ’ ¿hecho?

## Dos métodos de fabricación principales

Existen dos rutas tecnológicas establecidas principales para diamantes cultivados en laboratorio: alta presión de alta presión (HPHT) y deposición de vapor químico (CVD), cada una de las cuales tiene sus propias características y es adecuada para la producción de diamantes para diferentes necesidades y propósitos.

### 1. Método de alta temperatura de alta presión (HPHT)

El método de alta temperatura de alta presión (HPHT) simula las condiciones naturales bajo las cuales los diamantes naturales se forman en lo profundo de la corteza terrestre. La historia de este método se remonta a la década de 1950, cuando los investigadores de General Electric sintetizaron con éxito diamantes en el laboratorio.

El método HPHT implica colocar una fuente de carbono de alta pureza (generalmente grafito) con un catalizador de metal (como hierro, níquel o cobalto) en un dispositivo resistente a la alta presión. Una presión de aproximadamente 5-6 GPA (equivalente a 50-60,000 veces la presión atmosférica) y una alta temperatura de 1300-1600 ° C se aplican luego. En estas condiciones extremas, los átomos de carbono se reorganizan para formar la estructura cristalina del diamante.

La ventaja del método HPHT es que puede producir diamantes de calidad de gema relativamente rápido (generalmente de unos días a unas pocas semanas), y es particularmente adecuado para la producción de diamantes de colores como amarillo o azul. Sin embargo, este método es extremadamente exigente y los diamantes producidos tienden a ser de tamaño pequeño y pueden contener inclusiones de metal.

### 2. Deposición de vapor químico (CVD)

La deposición de vapor químico (CVD) es una tecnología relativamente nueva que solo comenzó a usarse en la producción de diamantes en la década de 1980. En lugar de imitar las condiciones naturales, este método utiliza una reacción química para formar diamantes al depositar los átomos de carbono en un entorno de baja presión.

El proceso de CVD implica colocar una porción delgada de cristal de semillas de diamante (generalmente producido por el método HPHT) en una cámara de vacío y pasarla a través de un gas que contiene carbono (generalmente metano) e hidrógeno. Los gases se ionizan en un plasma por microondas u otros medios, y los átomos de carbono se separan de los gases y se depositan en capas en el cristal de semillas, formando gradualmente un cristal de diamante.

El método CVD tiene la ventaja de poder producir diamantes de mayor tamaño de mayor pureza (tasas de crecimiento de aproximadamente 0.1-10 micras por hora) y es particularmente adecuado para la producción de diamantes incoloros o cercanos. Sin embargo, el ciclo de crecimiento es largo y puede pasar varias semanas antes de que un diamante utilizable esté disponible.

## de cristales ásperos a gemas brillantes

Ya sea producido por HPHT o CVD, los diamantes comienzan como cristales ásperos que necesitan sufrir los mismos procesos de corte y pulido que los diamantes naturales para convertirse en gemas brillantes.

Primero, los expertos estudian la estructura interna y las propiedades ópticas de la piedra sin procesar para determinar el mejor corte para maximizar su brillantez y valor. Luego se corta con una cuchilla de sierra recubierta de polvo de diamante o láser. Esto es seguido por una serie de procesos, incluida la molienda y el pulido, para darle al diamante su apariencia familiar.

## El futuro de las aplicaciones de diamantes de laboratorio

Las aplicaciones de los diamantes cultivados en laboratorio van mucho más allá del campo de las joyas. Debido a sus excelentes propiedades físicas (alta conductividad térmica, alta dureza, inercia química, etc.), tienen una amplia gama de aplicaciones en la industria:

- Herramientas de corte: herramientas de corte de diamantes y abrasivos

- Gestión térmica: disipadores de calor para dispositivos electrónicos

- Windows óptico: sistemas láser de alta potencia

- Computación cuántica: como portadores de bits cuánticos

- Aplicaciones médicas: herramientas quirúrgicas y recubrimientos de implantes

A medida que avanza la tecnología, el costo de producir diamantes de laboratorio continúa cayendo y su calidad continúa mejorando. Hoy, incluso los gemólogos profesionales necesitan equipos especializados para distinguir los diamantes de laboratorio de alta calidad de los diamantes naturales. Esto no solo proporciona a los consumidores más opciones, sino que también abre grandes perspectivas para aplicaciones industriales de diamantes.

Los diamantes cultivados en laboratorio representan un logro importante en la ciencia e ingeniería de los materiales, difuminando la línea entre & lSquo; natural ’ y & lSquo; artificial ’ y demostrar la capacidad del hombre para replicar e incluso mejorar las maravillas de la naturaleza. A medida que el concepto de desarrollo sostenible se generaliza, es probable que este método de producción de diamantes rastreable y amigable para el medio ambiente ocupe una posición de mercado más importante en el futuro.

Si está considerando comprar diamantes, los diamantes cultivados en laboratorio son una opción rentable y sostenible.