Les diamants, la substance la plus dure de la nature, ont longtemps été précieux pour leur éclat et leur rareté. Cependant, avec l'avancement de la technologie, il est désormais possible de développer des diamants dans des laboratoires qui ont exactement les mêmes propriétés physiques et chimiques que les diamants naturels. Les diamants cultivés en laboratoire sont non seulement plus abordables, mais le processus de production est également plus respectueux de l'environnement et contrôlé. Alors, comment sont-ils & LSQUO; miracles de la science ’ fait?

## deux principales méthodes de fabrication

Il existe deux principales voies technologiques établies pour les diamants cultivés en laboratoire: le dépôt à haute température à haute pression (HPHT) et la vapeur chimique (CVD), chacun ayant ses propres caractéristiques et convient à la production de diamants à des besoins et à des fins différents.

### 1. Méthode à haute pression à haute température (HPHT)

La méthode à haute pression à haute température (HPHT) simule les conditions naturelles dans lesquelles les diamants naturels se forment profondément dans la croûte terrestre. L'histoire de cette méthode remonte aux années 1950, lorsque les chercheurs de General Electric ont d'abord synthétisé des diamants en laboratoire.

La méthode HPHT consiste à placer une source de carbone de haute pureté (généralement du graphite) avec un catalyseur métallique (comme le fer, le nickel ou le cobalt) dans un dispositif résistant à haute pression. Une pression d'environ 5-6 GPa (équivalente à 50 à 60 000 fois la pression atmosphérique) et une température élevée de 1300-1600 ° C sont ensuite appliqués. Dans ces conditions extrêmes, les atomes de carbone se réorganisent pour former la structure cristalline du diamant.

L'avantage de la méthode HPHT est qu'il peut produire des diamants de qualité gemme relativement rapidement (généralement quelques jours à quelques semaines), et convient particulièrement à la production de diamants colorés tels que le jaune ou le bleu. Cependant, cette méthode est extrêmement exigeante et les diamants produits ont tendance à être de petite taille et peuvent contenir des inclusions métalliques.

### 2. Dépôt de vapeur chimique (CVD)

Le dépôt de vapeur chimique (CVD) est une technologie relativement nouvelle qui n'a commencé à être utilisée que dans la production de diamants dans les années 1980. Au lieu d'imiter les conditions naturelles, cette méthode utilise une réaction chimique pour former des diamants en déposant des atomes de carbone dans un environnement à basse pression.

Le processus de MCV consiste à placer une fine tranche de cristal de graines de diamant (généralement produite par la méthode HPHT) dans une chambre à vide et à la passer à travers un gaz contenant du carbone (généralement du méthane) et de l'hydrogène. Les gaz sont ensuite ionisés dans un plasma par des micro-ondes ou d'autres moyens, et les atomes de carbone sont séparés des gaz et déposés en couches sur le cristal de graines, formant progressivement un cristal de diamant.

La méthode CVD a l'avantage de pouvoir produire des diamants de plus grande pureté (taux de croissance plus élevés d'environ 0,1 à 10 microns par heure) et est particulièrement adapté à la production de diamants incolores ou presque incolores. Cependant, le cycle de croissance est long et peut prendre plusieurs semaines avant qu'un diamant utilisable ne soit disponible.

## des cristaux rugueux aux joyaux étincelants

Qu'ils soient produits par HPHT ou CVD, les diamants commencent comme des cristaux rugueux qui doivent subir les mêmes processus de coupe et de polissage que les diamants naturels pour devenir des joyaux scintillants.

Premièrement, les experts étudient la structure interne et les propriétés optiques de la pierre brute pour déterminer la meilleure coupe pour maximiser son éclat et sa valeur. Il est ensuite coupé à l'aide d'une lame de scie à purée en poudre de diamant ou d'un laser. Ceci est suivi par un certain nombre de processus, notamment le broyage et le polissage, pour donner au diamant son apparence familière.

## L'avenir des applications de diamant de laboratoire

Les applications des diamants cultivés en laboratoire vont bien au-delà du domaine des bijoux. En raison de leurs excellentes propriétés physiques (haute conductivité thermique, dureté élevée, inertesse chimique, etc.), ils ont une large gamme d'applications dans l'industrie:

- Outils de coupe: outils de coupe et abrasifs de diamants

- Gestion thermique: dissipateurs de chaleur pour les appareils électroniques

- Windows optiques: systèmes laser haute puissance

- Computing quantique: en tant que porteurs de bits quantiques

- Applications médicales: outils chirurgicaux et revêtements d'implants

À mesure que la technologie progresse, le coût de la production de diamants de laboratoire continue de baisser et leur qualité continue de s'améliorer. Aujourd'hui, même les gemmologues professionnels ont besoin d'un équipement spécialisé pour distinguer les diamants de laboratoire de haute qualité des diamants naturels. Cela fournit non seulement aux consommateurs plus de choix, mais ouvre également de grandes perspectives pour les applications industrielles des diamants.

Les diamants cultivés en laboratoire représentent une réalisation importante de la science des matériaux et de l'ingénierie, brouillant la ligne entre & LSQUO; naturel ’ et & LSQUO; artificiel ’ et démontrer la capacité de l'homme à reproduire et même à améliorer les merveilles de la nature. Au fur et à mesure que le concept de développement durable devient plus répandu, il est probable que cette méthode de production de diamant de l'environnement et de la production de diamants occupera une position de marché plus importante à l'avenir.

Si vous envisagez d'acheter des diamants, les diamants cultivés en laboratoire sont une option durable et durable!