Diamantes sintéticos, una joya del presente.


Con los nuevos avances en la tecnología, hacer diamantes de alta calidad bajo pedido es una realidad. Estos avances no sólo han hecho posible obtener diamantes de alta calidad para el conocido uso en joyería, sino también para su uso en áreas como la electrónica, óptica y en la fabricación de herramientas.

¿Cómo se hace un diamante sintético? ¿Tiene los mismos usos?

Los diamantes se forman de manera natural en el subsuelo, específicamente en las zonas donde las temperaturas y presiones son tan altas, que hacen posible que el carbón depositado en el subsuelo forme diamantes.

Conociendo las condiciones en las que se forman los diamantes naturales, los primeros intentos por lograr hacer diamantes sintéticos comenzó por imitar las condiciones de presión y temperatura para formar diamantes, la técnica desarrollada a partir de ésta premisa se le conoce como método de alta presión/ alta temperatura o por sus siglas en inglés HPHT (High Pressure, High Temperatura), el método HPHT requiere presiones del orden de cien mil veces la presión atmosférica y temperaturas de hasta 2500°C, bajo estas condiciones extremas se añade un diamante base, del cual se formará uno más grande.

El producto final no es muy parecido a los diamantes de joyería, son más bien, pequeños cristales amarillos los cuales no son aptos para la joyería ni para aplicaciones en óptica. Sin embargo, los diamantes formados por este método son los diamantes de uso industrial y son usados comúnmente en herramientas de corte y en brocas para diversos usos.

BARS diamantes

Equipo tipo BARS utilizado para hacer diamantes a altas presiones y temperaturas.

Hasta este punto se ha logrado hacer diamantes, pero no de la calidad deseada, es entonces donde entra el segundo método del que se hablará, el método de deposición química de vapor o CVD (Chemical Vapour Deposition).

Para lograr formar los diamantes por medio de la técnica de CVD se mezclan los gases metano e hidrógeno, posteriormente se dan las condiciones en el equipo de deposición para formar un plasma con la mezcla de gases. Con las condiciones adecuadas, se empieza a formar el diamante ya sea como cristal o recubriendo alguna superficie de una capa fina de pequeños diamantes.

CVD1

Proceso de formación de diamantes vía CVD, imagen de SCIODiamond.

Los diamantes obtenidos, son de uso óptimo para joyería y óptica, particularmente en la fabricación de láseres y lentes especiales. Actualmente por la alta resistencia a las altas temperaturas y resistencia a la oxidación, en la electrónica se estudia la posibilidad de utilizar diamantes sintéticos como semiconductores al doparlos con distintas substancias como el fósforo y boro.

diamantes

De izquierda a derecha: Diamante natural, diamante formado bajo el método HPHT, diamantes formados por deposición química de vapor. Ninguno de los diamantes de las imágenes ha sido tallado.

El uso que se le quiera dar al diamante es el que delimita pues, la fuente del mismo, ya que las cualidades ópticas, estéticas y las que se pudieran añadir al material, vienen marcadas en gran medida por el origen del mismo. Así mismo, la fabricación de diamantes sintéticos para joyería ha ganado terreno por la rareza de los diamantes, así como los problemas sociales (conflictos armados por mencionar algunos) y ecológicos que la minería de los diamantes supone. Si usted está interesado, o al menos quiere saciar la curiosidad, le otorgamos algunos enlaces de compañías que fabrican joyería con sus propios diamantes sintéticos.

Daniel A. Macías V. 

Fuentes Consultadas:
1.- A. Dobrinets, V.G. Vins, A.M. Zaitsev, HPHT-Treated Diamonds: Diamonds Forever, Springer, New York, 2013.
2.- Dischler, C. Wild, Low-Pressure Synthetic Diamond: Manufacturing and Applications, Springer, New York, 1998.
3.- E. Spear, J.P. Dismukes, Synthetic Diamond: Emerging CVD Science and Technology, John Wiley & Sons, USA, 1994.
4.- Denisenko, A. and Kohn, E.; Kohn (2005). “Diamond power devices. Concepts and limits”. Diamond and Related Materials. 14 (3–7): 491–498.

 

 

 

Dejar comentario


Your email address will not be published.

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.

A %d blogueros les gusta esto: