Diamanti Sintetici

La produzione di diamante sintetico si può dire inizi negli anni "70 con la General Electric (Stati Uniti). Negli anni "80, la Sumitomo Electric Industries (Giappone) inizia la produzione di diamante sintetico uso gemma, con il metodo alta pressione / alta temperatura.
Negli anni "80 e "90 la De Beers (Gran Bretagna), nei suoi laboratori Diamond Research Laboratory di Johannesburg (Sudafrica), sempre con lo stesso metodo ottiene risultati sempre migliori, sia come produzione di diamante industriale, sia di diamante uso gemma, a cristalli singoli.
I primi diamanti sintetici uso gemma avevano colorazione gialla, ora, invece, man mano che si evolve il prodotto si è sempre più vicini ad un diamante sintetico incolore, senza nessuna interferenza di colore. La Thai-Russian joint-venture company Tairus, in questi anni, ha prodotto sostenute quantità di diamante sintetico giallo fantasia. Nello stesso periodo è nota una nuova tecnica di produzione del diamante sintetico, molto più economica della precedente: la CVD (chemical vapor deposition), con la quale sono stati realizzati anche idrocarburi simili al diamante (DLC).

I tentativi di riprodurre in laboratorio la gemma più dura sulla terra risalgono a molto tempo fà, nel 1772 il chimico francese Antoine-Laurent Lavoisier accertò che i cristalli di carbonio che costituiscono il diamante bruciano in presenza di ossigeno, producendo anidride carbonica, a temperature e pressioni altissime. Bruciano anche i cristalli di grafite, molto simili ai cristalli del diamante (questi ultimi sono costituiti da atomi di carbonio tenuti insieme da un legame covalente, costituito da elettroni che vengono messi in comune tra coppie di atomi e tengono così legati i rispettivi nuclei.Questi legami danno luogo a cristalli di forma tetraedrica. Gli altri due tipi di legami sono lo Ionico costituito da atomi con carica negativa o positiva - IONI - che si attraggono reciprocamente e il Metallico dove gli elettroni vengono messi in comune tra più atomi e sono liberi di spostarsi all'interno del reticolo). Ebbene, aumentando la temperatura Lavoisier vide il diamante trasformarsi rapidamente in grafite e tentò di scoprire quali temperature e pressioni erano necessarie per la metamorfosi inversa, dalla cenerentola grafite al regale diamante.

Occorrerà un secolo perchè giungano i primi risultati, con James Hannay nel 1880. Ma solo nel 1953 i ricercatori dell'azienda svedese Asea e nel 1954 quelli dell'americana General Electric riuscirono a trasformare la grafite in diamante. Fondamentale per questo risultato fu il congegno per creare alte pressioni messo a punto dal Nobel per la fisica di Percy William Bridgman, che permise di ottenere, con una pressione di molte migliaia di atmosfere, una temperatura di oltre 2000 gradi: e la grafite divenne diamante. Fu il crollo delle azioni delle società di diamanti. Solo per mezza giornata, però, in quanto il diamante sintetico non era altro che l'impuro Bort, inutilizzabile per i gioielli.

 Oggi i diamanti sintetici sono prodotti con il processo, in continuo miglioramento, delle alte pressioni e temperature;si sta inoltre perfezionando una tecnica che parte da un "seme" (piccolo cristallo) di diamante, fatto crescere investendolo con un getto di gas di carbonio. Solo la terra però, può donarci i diamanti naturali e inimitabili.

UN DIAMANTE FATTO DI GRAFITE

La pietra più resistente in natura oggi si può creare artificialmente in laboratorio, basta avere un macchinario preciso e tante matite. L'impresa impossibile è divenuta realtà nei laboratori della Florida dove un gruppo di ricercatori è riuscito a fabbricare pietre quasi indistinguibili da quelle che la natura crea da milioni di anni.
Il sorprendente risultato prospetta un futuro mercato di diamanti dal costo nettamente inferiore rispetto al solito.
I diamanti così prodotti sono all'apparenza uguali a quelli naturali e solo un occhio esperto e precisi microscopi possono evidenziarne le differenze.

A parte le truffe che non mancheranno, tra non molto dunque, sarà possibile comprare un diamante a metà prezzo senza pensare che in realtà ad essere acquistato è un ibrido tra un piccolo fulcro di diamante  ed il materiale utilizzato per fabbricare le matite, la Grafite.
Sia il diamante sia la grafite sono infatti composti esclusivamente da atomi di carbonio, la differenza stà nella loro struttura atomica. La cristallizzazione del diamante avviene ad alta pressione mentre quella della grafite a bassa. La grafite dunque diventa diamante se sottoposta ad una temperatura che è circa due volte e mezza il punto di fusione dell'acciaio ed una pressione di 65.000 atmosfere.

I ricercatori del dipartimento d'ingegneria e scienza dei materiali dell'università della Florida importando dall'istituto di geologia russo di Novosibirsk una pressatrice dalla grandezza di una lavatrice, sono in grado di creare un diamante in tre giorni. Il più grosso che è stato creato è di un carato e mezzo ma, volendo, ne potrebbero fare uno da 5 carati in 10 giorni.

Come si crea un diamante? Al centro del macchinario è inserito il seme, ossia un diamante più piccolo di un granello di sabbia, dall'esterno si inserisce la grafite decomposta e resa liquida ad una temperatura di 1500 gradi e, attraverso un catalizzatore, il liquido è distribuito sul seme di diamante. Per far si che il liquido non si ritrasformi in grafite l'impasto viene sottoposto ad una pressione di 65.000 atmosfere per alcuni giorni così che gli atomi di carbonio si avvicinano in modo tale da solidificarsi intorno al seme creando un diamante di dimensioni maggiori.

Gli esperti assicurano che la composizione è perfetta e, cosa ancora più sorprendente, che sono in grado di prevedere dimensioni e addirittura il colore nel 95% dei casi. Usando una tavolozza tutta particolare, la tavola periodica degli elementi, gli esperti sanno che ad esempio aggiungendo tracce di boro nella grafite il diamante risultante sarà blu, usando azoto sarà giallo.

Eccoci giunti dunque ad uno straordinario esperimento che vede come protagonista la pietra più preziosa e dura al mondo, in soli tre giorni la scienza ha dimostrato di essere capace di creare un diamante. Inutile aggiungere che comunque tali diamanti sono e rimangono prodotti sintetici e non potranno mai sostituire le luminose gemme che da secoli rapiscono gli uomini, a voi la scelta e attenti alle truffe!

CUBIC ZIRCONIA e MOISSANITE

Negli anni "70 inizia la produzione di Cubic Zirconia che, negli anni "80 aumenta di 20 volte rispetto al decennio precedente, fino alla produzione di 100 milioni di carati al mese, nel 1989, da parte della Ceres Corp. (Stati Uniti).
Negli anni "90 viene prodotto il carburo di silicio sintetico, Moissanite, che prende il nome dal chimico Henri Moissan, che per primo studiò il carburo di silicio naturale, scoperto nelle meteoriti dell'Arizona.
La Cree Research Inc. di Durham, North Carolina (Stati Uniti) incominciò a produrre moissanite sintetica uso gemma, come imitazione del diamante.
Questo prodotto, però, rispetto al Cubic Zirconia, ha la sostanziale differenza di essere birifrangente; mentre, dal punto di vista fisico, è una buona imitazione del diamante, in quanto ha durezza pari a 9,25 della scala di Mohs e conducibilità termica simile a quella del diamante, contrariamente al Cubic Zirconia, che pur essendo monorifrangente come il diamante, non ha le altre due qualità della moissanite.