El proceso de obtención de los diamantes explica bastante bien su precio. Se necesitan miles de millones de años, en los que la roca fundida del manto de la Tierra se somete a condiciones extremadamente altas de presión y temperatura. Es tan difícil de lograr de forma natural que el ser humano lleva varios siglos intentando fabricar diamantes sintéticos. Muchos lo han conseguido, pero el proceso sigue teniendo algunos inconvenientes que dificultan tener una cantidad adecuada a la demanda y, por supuesto, abaratar su precio. Sin embargo, un equipo de investigadores del Instituto de Ciencias Básicas de Corea del Sur ha logrado hacerlo de una forma mucho más sencilla.
Hay cuatro hándicaps principales en la síntesis de diamantes sintéticos. Los dos primeros ya los hemos visto. Se necesitan unas condiciones de presión y temperatura altísimas. El tercero es el tiempo. Obviamente, no disponemos de miles de millones de años. En los laboratorios se ha logrado acortar muchísimo ese tiempo, hasta solo unas semanas, pero sigue siendo bastante. Para terminar, el último obstáculo es la necesidad de un diamante que sirva como núcleo. No se pueden crear, por así decirlo, desde la nada.
Los científicos de este centro coreano han conseguido solucionar casi todos esos problemas. Sus diamantes sintéticos se fabrican en solo 150 minutos, a condiciones de presión de 1 sola atmósfera y sin necesidad de un núcleo de diamante. Sí que se requieren temperaturas de más de 1.000 ºC, aproximadamente lo mismo que en condiciones naturales. No obstante, eso es más fácil de conseguir que el resto de requerimientos, así que es la mejor opción que se ha diseñado hasta ahora.
Paso a paso para conseguir diamantes sintéticos
De forma natural, el diamante se forma a partir de la roca del manto terrestre sometida a una gran presión y temperatura y rodeada de metales fundidos por el mismo motivo. El resultado final es carbono puro. El diamante no tiene átomos de más elementos.
Por lo tanto, para obtener diamantes sintéticos se necesitan metales fundidos y una fuente de carbono. Esto lleva explorándose muchos años. Normalmente como fuente de carbono se utiliza otro pequeño diamante, que sirve como núcleo, como ya hemos visto. Pero estos científicos han optado por algo diferente.
Su mezcla de metales consta de galio, hierro, níquel y silicio, fundidos a 1.025 ºC de temperatura y 1 atm de presión, en condiciones de vacío dentro de una carcasa de grafito. Esta carcasa se calienta rápidamente y luego se enfría, a la vez que se expone a una mezcla de metano e hidrógeno. Las moléculas de metano están compuestas por 1 átomos de carbono y 4 de hidrógeno. Ahí está la fuente de carbono.
Los átomos de carbono del metano son capaces de propagarse por la mezcla de metales fundidos y actuar como semilla para la formación del diamante. En solo 15 minutos se forman pequeños cristales y en 150 minutos una película continua de diamantes sintéticos.
La concentración de diamante dentro de la mezcla de metales disminuye con la profundidad, pero los científicos creen que se pueden modificar un poco las condiciones para obtener más.
Mucho más que joyería
Los diamantes son muy valorados en joyería, pero también tienen otras propiedades en áreas muy diferentes.
Por ejemplo, gracias a su gran dureza, se puede usar en industria para serrar, pulir o agujerear materiales pétreos. También es útil en el campo de la medicina para la fabricación de algunos dispositivos, especialmente en el área de la odontología.
En electrónica es igualmente útil, incluso se usa en la elaboración de computadoras cuánticas. Por eso, se necesitan muchos más diamantes de los que podemos conseguir naturalmente. Este proceso para fabricar diamantes sintéticos es mucho más sencillo y, quizás, en un futuro serviría para abaratar los costes. De momento, los primeros resultados han sido muy buenos.