El diamante sintético: cuando la química entra en el mundo de las gemas

El diamante sintético es el producido en procesos tecnológicos. Es decir de la mano de hombre. Frente a los diamantes naturales que son creados por procesos geológicos de la naturaleza. En el año 1797, el químico británico Smithson Tennant descubre que el diamante no es otra cosa que un mineral compuesto de carbono. La posibilidad de imitar la forma cristalina de este elemento químico abre la vía de la sintetización del diamante.

Sin embargo, fue sólo a finales del siglo XIX, cuando comienzan las primeras pruebas químicas serias para lograr este objetivo. Llevadas a cabo por el químico escocés James Ballantyne Hannay y el farmacéutico francés Ferdinand Frédéric Henri Moissan. Así ellos calentaban hulla con hierro en un horno. Fue en el año 1953 cuando se logró la primera sintetización artificial del diamante sometido a una fuente de calor y altas presiones. Este experimento fue llevado a cabo por Baltzar Von Platen, un inventor sueco y Anders Kämpe, un ingeniero civil.

La llegada del diamante sintético a la industria de la joyería

En los años 90, el diamante sintético da sus primeros pasos en la industria de la joyería. El sector del diamante sintético hoy está muy peleado por los grandes competidores. Estamos hablando de Gemesis en Florida, Apollo Diamonds en Boston, LifeGem en Chicago y Algordanza en Suiza. La estimación de producción de diamantes sintéticos en un año es de más de 3.000 millones de quilates. Es decir 600 toneladas de diamantes sintéticos. Esta producción es superior a las 26 toneladas de diamantes naturales que se extraen anualmente de los yacimientos mineros.

Los procedimientos de elaboración del diamante sintético

Con el procedimiento HPHT (high-pressure high-temperature) en español, proceso de «alta presión y altas temperaturas», el carbono se somete durante un periodo prolongado a una alta temperatura  (1.400ºC) y una fuerte presión (58.000 ATM). A esta técnica se la denomina HPHT. Porque durante este proceso el carbono se mezcla con otros metales de transición. Quiere decir que el diamante sintético se forma por germinación y crecimiento.  Con el HPHT se obtienen diamantes de colores: rosa, amarillo, azul y naranja.

Además con el procedimiento CVD (chemical vapor deposition) en español procedimiento «Deposición Química de Vapor», la síntesis del diamante se realiza mediante un depósito químico en fase vapor. Así se van formando las capas artificiales del diamante. ¿Cómo?. Sometiendo una capa de sílice a una presión equivalente a un décimo de atmósfera. Después se le inyecta metano e hidrógeno, a continuación se calienta. El plasma se forma y se dispone sobre una capa de ladita para dar lugar a una capa de diamante que crece 0,5 mm por día.

Estos dos procesos aún dominan la producción del diamante sintético, aunque hay otros métodos.

Y también con el procedimiento «Síntesis de detonación» creado a finales de la década de 1990. En este caso, se crean granos de diamante de tamaño nanométrico, mediante detonación de explosivos que contienen carbono. El diamante sintético se obtiene al utilizar una solución compuesta de 60% de agua y 40% de etanol. Esta mezcla se vaporiza para formar un gas, éste se calienta a 800ºC dando lugar a la formación de micro-diamantes de tamaños comprendidos entre 100mm y 400mm.

Saberlo todo sobre la calidad y los inconvenientes del diamante artificial

También ocurre que se parecen tanto, que a simple vista, es difícil diferenciar una piedra natural de un diamante sintético. Pero hay que saber que las propiedades del diamante sintético están sujetas al proceso de manufactura utilizado y pueden ser inferiores o superiores a los naturales.

El diamante sintético presenta unas cualidades perfectas haciéndolo por lo tanto muy valioso en diferentes campos. Por ejemplo, en la industria, se requieren materiales de extrema dureza (el diamante natural tiene un 10 en la Escala de Mohs), o bien, la moisanita (carburo de silicio), o el carborúndum (un abrasivo artificial). Además, el diamante sintético forma parte de una élite de materiales duros obtenidos artificialmente, y se destina sobre todo a la industria, para la fabricación de objetos de corte industriales, martillos en diamante, bisturíes de diamante, etc…Gracias a su dureza, las aplicaciones del diamante sintético son enormes, por ejemplo, en medicina, campo en el que su dureza lo convierte en un utensilio imprescindible para las cirugías de precisión (como en la oftalmología).

Otras características del diamante sintético

Otras de sus características son su conductividad térmica y su movilidad electrónica. Por eso los diamantes sintéticos se usan en abrasivos. Y también como herramientas de pulido y cortado. Además se utiliza mucho en medios corrosivos debido a su gran resistencia a los ácidos. Así que su uso es también frecuente en la electroquímica. Es más, cuando se sumergen en agua pura, no existe ninguna reacción química que afecte los electrodos del diamante. Así pues existen muchas aplicaciones electrónicas que utilizan el diamante sintético debido a sus propiedades térmicas. Otras de sus cualidades son su carácter no tóxico y su bio-compatibilidad. También en óptica es muy utilizado gracias a su transparencia. El diamante sintético tiene una conductividad eléctrica débil,  gran ventaja también para la industria de los semiconductores que lo utiliza también.

Ventajas e inconvenientes del diamante sintético

Entre los inconvenientes de este diamante, está su tamaño. Son pequeños, están lejos de los grandes diamantes naturales encontrados en los yacimientos. Como por ejemplo, el Diamante Cullinan bruto que pesó 3.106 quilates (es decir 621 gramos). ¿Por qué esta diferencia de peso?. Simplemente porque la forma de crecimiento es diferente en un diamante natural que en uno sintético. Muchos de estos diamantes sintéticos presentan sectores de crecimiento en forma de cubos. El segundo inconveniente del diamante sintético es que presenta a menudo algunas impurezas. Ya que estas no se presentan nunca en el diamante natural. A menudo son resultado del método HPHT. Aunque ya existen otros métodos, como el CVD que tienen capacidad de producir diamantes artificiales muy puros. En estos casos, las impurezas apenas existen, pero la piedra en menos sólida.

Y por último, los precios del diamante sintético

Para terminar, hablaremos del precio del diamante sintético. Una buena noticia para la industria y el público en general, no tan buena para la joyería de lujo. Porque en efecto, el precio del diamante sintético es entre 10 y 100 veces inferior al precio de un diamante natural. Así la alta joyería compite con diseños de joyas en diamantes sintéticos a precios mucho más accesibles. Eso sí, la alta joyería puede jactarse de la calidad excepcional de sus piedras preciosas y joyas. Porque así validan la solidez de las marcas como Cartier, Mauboussin, Piaget….