Diamante sintético

¿Los diamantes sintéticos un valor seguro?

Las joyas naturales, que van desde los rubíes, las esmeraldas o los zafiros hasta los diamantes son muy valoradas y exquisitas. Sin embargo, desde hace algunas décadas, el mundo de la joyería ha sido invadido por lo sintético, podemos encontrar en este modo cualquiera de las gemas mencionadas.

En el caso de los diamantes, también han encontrado su sitio en el mercado de la joyería y en lo tecnológico. Se utilizan como abrasivos, en el cortado, en herramientas de pulido y en disipadores térmicos.

Además, se desarrollan aplicaciones electrónicas de los diamantes sintéticos que incluyen interruptores de alto poder en centrales eléctricas, transistores de efecto de campo de alta frecuencia, y LEDs.

En la actualidad se consiguen en calidad gema, en grandes tamaños y diversos colores. Si antes para un experto en piedras era sencillo identificar un auténtico diamante, ahora debe asegurarse de que no es sintético, una identificación que en algunos casos, solo está al alcance de laboratorios muy especializados.

Amplios usos y aceptación, se impone en el día a día de los amantes de las joyas, te invitamos a conocer más de cerca al diamante sintético.

¿Qué son los diamantes sintéticos?

Los diamantes sintéticos son diamantes producidos en procesos tecnológicos, son conocidos también como diamantes CVD. Las siglas CVD se refieren al método en que se producen: la síntesis de alta presión y alta temperatura y deposición química de vapor.

La síntesis de alta presión y alta temperatura, en inglés: high-pressure high-temperature y deposición química de vapor, en inglés: chemical vapor deposition, respectivamente.

Diamante sintético : De su origen

Fue en el año 1797 cuando el químico británico Smithson Tennant descubrió que el diamante no es otra cosa que un mineral compuesto de carbono. Después de esa fecha se han realizado muchos intentos para convertir varias formas baratas de carbono en diamante.

James Ballantyne Hannay y Henri Moissan se reportan como los primeros en obtener éxito en esta empresa en los años 1879 y 1893, respectivamente. En ambos casos el método incluía calentar hulla a 3500 °C con hierro en un horno.

Otros científicos se sumaron a este proyecto, novedoso para la época. Entre los nombres que encontramos están Sir William Crookes, Otto Ruff y Willard Hershey.

Sir William Crookes enunció su éxito en 1909 y por otra parte Otto Ruff declaró, en 1917, haber producido diamantes de hasta 7 mm de diámetro, pero luego se retractó de su aseveración.

En 1926, el Dr. Willard Hershey replicó los experimentos de Moissan y Ruff y obtuvo un diamante sintético, una pieza que todavía está en exhibición en el McPherson Museum en Kansas.

A pesar de lo antigua de sus técnicas, no se ha podido replicar lo que hicieron entonces. Este experimento fue llevado a cabo por Baltzar Von Platen, un inventor sueco y Anders Kämpe, un ingeniero civil.

Otros investigadores y científicos se sumaron en esta carrera por el éxito y es así como encontramos a Sir Charles Algernon Parsons. Algernon fue un científico e ingeniero prominente, creador de la turbina de vapor, quien pasó 30 años de su vida y gastó una parte considerable de su fortuna intentando reproducir los experimentos primeros.

Aunque escribió artículos, anotó minuciosamente y fue metódico, al final declaró que no creía haber creado diamantes sintéticos, ni él, ni los anteriores. Sugirió que la mayoría de diamantes que se habían producido hasta ese punto eran como espinelas sintéticas.

¿Cómo se fabrican los diamantes sintéticos?

En la actualidad existen varios métodos para para producir diamantes sintéticos. El método original es el que utiliza alta presión, alta temperatura y se continúa utilizando por su bajo costo a nivel monetario.

Se utilizan grandes prensas que pesan cientos de toneladas y producen una presión de 5 GPa a 1500 C. Con el método de alta presión, alta temperatura se obtienen diamantes de colores: rosa, amarillo, azul y naranja.

Otro método muy utilizado es el de la deposición de vapor químico. Con esta vía se crea un plasma de carbono sobre un sustrato sobre el depósito de átomos de carbono para formar diamante. Muchos otros métodos se utilizan, estos incluyen la formación explosiva y sonicación de soluciones de grafito.

El procedimiento Síntesis de detonación apareció a finales de la década de 1990. Con este método se crean granos de diamante de tamaño nanométrico a través de la detonación de explosivos que contienen carbono.

Se utiliza una solución compuesta de 60% de agua y 40% de etanol, se vaporiza para formar un gas que se calienta a 800ºC y da lugar a la formación de micro-diamantes de tamaños comprendidos entre 100mm y 400mm.

Proyecto de diamante de la General Electric

Un proyecto muy importante y de avanzada fue el que se estableció en 1941 entre las compañías General Electric, Norton y Carborundum para desarrollar una síntesis de diamante, pero la Segunda Guerra Mundial interrumpió el proyecto.

Se retomó en 1951 en los Schenectady Laboratories de la General Electric, y se formó un grupo de diamante de alta presión con F.P. Bundy y H.M. Strong, Howard Tracy Hall y otros se unieron a este proyecto tiempo después.

El grupo Schenectady mejoró los yunques diseñados por Percy Bridgman, quien recibió un Premio Nobel por su trabajo en 1946. Bundy y Strong hicieron las primeras mejoras y luego Hall realizó otras.

Hall consiguió su primera síntesis comercial exitosa del diamante el 16 de diciembre de 1954, y fue anunciado el 15 de febrero de 1955. Los colaboradores de Hall fueron capaces de replicar su trabajo, y el descubrimiento fue publicado en la revista Nature.

Hall pasó a la historia como la primera persona en hacer crecer un diamante sintético con un proceso reproducible, verificable y bien documentado. Abandonó la General Electric en 1955, y tres años más tarde desarrolló un nuevo aparato para la síntesis de diamante para evitar infringir su patente previa, que aún estaba asignada a General Electric.

Recibió el Premio de la American Chemical Society de Invención Creativa por su trabajo en la síntesis del diamante.

Desarrollo posterior de la industria

Una síntesis independiente del diamante se logró el 16 de febrero de 1953 en Estocolmo, Suecia, por el Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget (ASEA), una de las principales compañías manufactureras suecas.

En 1949, ASEA contrató a un equipo de cinco científicos e ingenieros como parte de un proyecto ultrasecreto de fabricación de diamante, con nombre clave QUINTUS. Para este proyecto, el equipo usó un aparato diseñado por Baltzar von Platen y Anders Kämpe.

En solo una hora se produjeron algunos diamantes pequeños, pero no del tamaño ni calidad de gema y el trabajo no fue reportado hasta la década de 1980.

En esta década un nuevo competidor surgió en Corea. Fue la compañía denominada Iljin Diamond, que fue seguida por cientos de empresas chinas.

Iljin Diamond alegó haber conseguido la síntesis de diamante en 1988 mientras se apropió de secretos comerciales de la General Electric de forma inadecuada, a través de un anterior empleado coreano de la GE.

Aplicaciones del diamante sintético

En las herramientas de mecanizado y corte:

El diamante sintético se caracteriza por su dureza y esta propiedad lo hace ideal para maquinarias y herramientas de corte. Se puede utilizar para pulir, cortar o desgastar cualquier material, incluyendo otros diamantes. En la industria forma parte de taladros con punta de diamante, sierras y el uso de polvo de diamante como abrasivo.

Debemos decir que el natural también tiene estas aplicaciones, pero el sintético es más popular debido a una mejor reproducibilidad de sus propiedades mecánicas.

El natural no es adecuado para el mecanizado de aleaciones ferrosas a altas velocidades. Como carbono es soluble en hierro a altas temperaturas y conlleva a un aumento en gran medida del desgaste de las herramientas de diamante en comparación con las alternativas.

Características principales del diamante sintético

Lo primero que debemos decir es que se parecen muchísimo, a simple vista es difícil diferenciarlos. Pero para poder reconocerlos hay que conocer cuáles son sus principales propiedades.

El diamante sintético tiene extrema dureza y se destina sobre todo a la industria, para fabricar objetos de corte industriales, martillos en diamante, bisturíes de diamante, entre otros.

Se aplica en el campo de la medicina, es un utensilio muy usado en cirugías que requieren de precisión, como en la oftalmología.

Otras de sus características son su conductividad térmica y su movilidad electrónica, por eso se usan en abrasivos, como herramientas de pulido y cortado y en medios corrosivos debido a su gran resistencia a los ácidos.

Su uso es también frecuente en la electroquímica. Cuando se sumergen en agua pura, no existe ninguna reacción química que afecte los electrodos del diamante.

Tiene carácter no tóxico y bio-compatibilidad. En la óptica es apreciado por su transparencia. En cuanto a la conductividad eléctrica es débil, lo que resulta una gran ventaja para la industria de los semiconductores.

Desventajas del diamante sintético

Así como su uso es muy variado y la aplicación lleva a grandes beneficios para el hombre, el diamante sintético también tiene ventajas y desventajas.

Uno de las mayores desventajas de este tipo de diamante es su tamaño. Son pequeños, nunca llegan a obtener el tamaño de uno natural. Otro inconveniente del diamante sintético es la impureza, que nunca se presenta en uno natural.

Los expertos aseguran que son resultado del método de alta temperatura y alta presión.

Otros métodos, como el CVD producen diamantes artificiales muy puros, en estos casos, las impurezas apenas existen, pero como resultado las piedras son menos sólidas.

Beneficios de los diamantes sintéticos.

Su precio puede ser menor, así podrás comprar una piedra de grandes quilates por un precio menor e iguales características. Los Diamantes naturales y los sintéticos tienen los mismos costos al cortar, pulir e inspeccionar.

Por otra parte los extraídos llevan un largo proceso para llevarla a la venta. Se requiere el trabajo de mineros, distribuidores, cortadores, pulidores, fabricantes de joyas y minoristas. A eso sumamos la cadena de suministro que en el caso de los sintéticos es mucho más corta al saltarse el proceso de minería.

La extracción de Diamantes impacta significativamente en el medio ambiente. Todas las compañías son conscientes de ese hecho y adoptan medidas importantes para minimizar ese impacto.

En el otro lado de la balanza los sintéticos son mucho menos perjudiciales para el medio ambiente, se necesita una cantidad de energía considerablemente menor para hacer crecer un Diamante en un laboratorio que para extraerlo del suelo.

El diamante sintético en la industria de la joyería.

Tras dos siglos de experimentos y obtención, el diamante sintético da sus primeros pasos en la industria de la joyería y a solo unas cuantas décadas después está situado entre los grandes competidores.

Este ellos están Gemesis en Florida, Apollo Diamonds en Boston, LifeGem en Chicago y Algordanza en Suiza. Se estima que la producción anual es más de 3.000 millones de quilates, algo así como 600 toneladas de diamantes sintéticos, una producción es superior a las 26 toneladas de diamantes naturales que se extraen anualmente de los yacimientos mineros.

Precios de los diamantes sintéticos.

El precio del diamante sintético es entre 10 y 100 veces inferior al precio de un diamante natural, esta es una buena noticia para el público y para la industria, pero no para la joyería de lujo.

De esta manera, la alta joyería puede competir con diseños de joyas en diamantes sintéticos a precios mucho más accesibles para todos.

Una diferencia notable en calidad es que la alta joyería puede vanagloriarse de la calidad original de sus piedras preciosas y joyas, solo así validan su producto marcas como Cartier, Mauboussin, Piaget, entre otras.

Se toma como punto de partida que el diamante es caro, preciado y escaso, por ende el precio se eleva constantemente con el paso del tiempo. En realidad, pocas piedras o metales nos acercan a nuestro ideal de lujo como el diamante natural, pero eso podría estar a punto de cambiar gracias a la venta del primer diamante sintético.

De Beers y la venta de diamantes sintéticos

De Beers siempre aseguró que no vendería diamantes sintéticos, sino que continuaría con su línea natural que lo convirtió en un monopolio de la industria.

Sin embargo, ha comenzado a hacer lo que siempre negó, vende diamantes creados en un laboratorio. Es importante destacar que las piezas no se diferencian en nada de naturales.

Tienen composición química idéntica y sus propiedades y aspecto no difieren en nada, esto genera una gran contradicción en la industria. El por qué radica en que si uno puede crear su propio diamante en un laboratorio su valor, ya no se necesitarían los de lujo.

De Beers comenzará a vender un cuarto de diamante por 200 dólares y la pieza completa por unos 800. La verdad es que producirlos es más barato, son pura química. Si fuese uno natural se multiplicaría por diez.

Un diamante es para siempre

Fue a mediados de la década del treinta del pasado siglo cuando Mark Oppenheimer, contrató a una agencia de publicidad estadounidense y diseñó la campaña de imagen considerada la más exitosa de todos los tiempos.

Llegaron las estrellas de cine en anuncios y en televisión que trataban de vender no la marca sino el valor de la piedra, se asoció el diamante al lujo y al romance. Fue todo un éxito y algunas décadas más tarde le añadieron el slogan «Un diamante es para siempre».

Y entonces, por qué cambiarlo todo

A pesar de ser un monopolio nacido en Sudáfrica y de mantener el control absoluto del mercado hasta principios del siglo XXI, los nuevos competidores y la cierta devaluación del diamante (lo han llevado al siguiente nivel, usar el diamante sintético.

Es que el llevar un diamante depende de la percepción que tengan los clientes. El natural es valioso por lo exótico, raro y especial y el sintético pierde ese hálito y se convierte en nada más que un un objeto bonito, sin mayor valor. De Beers lo sabe, pero no quiere perder la oportunidad de montarse en el negocio.

Pero al final ¿son diamantes de verdad?

En realidad lo único que los diferencia es su origen. Un diamante que se crea en un laboratorio implica tecnología punta que reproduce el proceso de crecimiento natural del diamante.

El resultado es una piedra que química, física y ópticamente es igual a los que crecen bajo la superficie de la Tierra, con las mismas propiedades físicas y químicas de un diamante extraído.

¿Cómo se certifican y califican los diamantes sintéticos?

Un diamante natural se evalúa utilizando los 4C. Esto significa corte, claridad, color y quilate. Se evalúa al diamante por la exactitud de su forma en bruto, por su color, claridad y tamaño. Los diamantes sintéticos se clasifican y certifican utilizando el mismo proceso.

Las piedras se envían a un laboratorio de gemas especializado en la clasificación de Diamantes. Los más populares son el Instituto Gemológico de América (GIA) y el Instituto Internacional de Gemología (IGI).

Cada diamante se clasifica de manera independiente por varios gemólogos y luego esas calificaciones individuales se compilan y analizan para determinar la calificación final.

El diamante sintético más grande del mundo.

Una rareza en el mundo de los diamantes sintéticos, creados por la mano del hombre, es el que hasta ahora se considera el más grande del mundo. Pesa 10,02 quilates y es obra de una firma rusa llamada New Diamond Technology.

La gema está cortada en talla esmeralda y el certificado la describe como tipo II, claridad VS1, color E y corte muy bueno-excelente.

Se fabricó mediante el método alta temperatura, alta presión, en las instalaciones que la empresa tiene en San Petersburgo y en menos de 300 horas se completó la piedra en bruto de 32,26 quilates de la cual se obtuvo la pieza final.

Es el tercer gran diamante que este fabricante certifica en el laboratorio asiático. El primero es de cuatro quilates en talla cojín y el otro de cinco quilates en brillante, que hasta ahora fue el mayor del mundo hecho por el hombre.

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