Descubren cómo crear diamantes en tan solo 15 minutos: "un nuevo capítulo en la creación de gemas"

Los diamantes son muy interesantes. Estas gemas naturales tienen varias características únicas que las vuelven muy valoradas en joyería por sus propiedades físicas, aspecto y formas. No obstante, también son muy útiles en otras industrias, ya que se emplean en herramientas de corte y pulido por su gran dureza (es el mineral más resistente conocido por el ser humano), además de en electrónica y alta tecnología.

Otro de los motivos por los que los diamantes son tan codiciados es porque son muy raros. Se forman a profundidades de entre 140 y 190 kilómetros bajo la superficie terrestre, ya que requieren de presiones y temperaturas extremadamente altas (de 1.000 a 1.500ºC). Su proceso de formación puede tardar millones de años.

Debido a que el proceso de formación y extracción de diamantes es tan complicado, un grupo de investigadores se ha puesto manos a la obra para crear uno desde cero. Su experimento ha sido todo un éxito, y han logrado generar un diamante "real" en su laboratorio en tan solo 15 minutos.

Así es como han imitado las condiciones de formación de diamantes en un laboratorio

Debido a su proceso complejo de formación y características únicas, los diamantes son muy valorados en joyería y aplicaciones industriales

Como hemos comentado, los diamantes se forman en las profundidades del manto terrestre (de 150 a 190 kilómetros bajo la superficie), donde las temperaturas son increíblemente altas, equivaliendo de 45 mil a 60 mil veces la presión atmosférica. Estas condiciones son las ideales para que los átomos de carbono se reorganicen en una estructura cristalina tetraédrica (patrón de átomos de carbono unidos por fuertes enlaces covalentes), lo que da lugar a la formación de estas gemas preciosas.

Luego de su formación, hay que esperar a que sean transportados a la superficie para su extracción. Esto suele ocurrir a través de erupciones volcánicas masivas. Expulsan magma que es rico en minerales de diamante, que forma chimeneas volcánicas a gran velocidad. Durante esta fase, los diamantes quedan atrapados en el magma y ascienden.

Al llegar a la superficie, el magma se enfría y forma una ropa llamada kimberlita, que es la que contiene los fragmentos de diamantes. A pesar de la extensión del planeta Tierra, estas rocas se encuentran en ciertas zonas de África, América del Norte, Australia y Rusia.

Este proceso, como adelantábamos, es muy complejo y requiere de millones de años. Sin embargo, los científicos han conseguido imitarlo en el laboratorio utilizando un método llamado Crecimiento a alta presión y alta temperatura (HPHT). Con él, se han simulado las mismas condiciones extremas para obligar al carbono disuelto en metales líquidos a convertirse en diamante alrededor de una gema inicial.

No obstante, este sistema también tiene sus limitaciones. El principal inconveniente es que no es sencillo lograr ni mantener una presión y calor increíbles en un laboratorio. Por otro lado, el tamaño de las gemas no es especialmente llamativo. Incluso se podría decir que deja algo que desear. Para que nos hagamos una idea, las más grandes son parecidas a un arándano.

Sin embargo, existe una nueva técnica que elimina algunas de las desventajas mencionadas en los procesos de síntesis. El equipo de investigadores está al mando del profesor Rodney Ruoff, fisicoquímico del Instituto de Ciencias Básicas de Corea del Sur. El científico lleva más de una década buscando maneras de cultivar diamantes.

Tras numerosas pruebas, los científicos descubrieron que una mezcla óptima de galio, níquel y hierro, con un poco de silicio, catalizó el crecimiento de los diamantes de manera eficiente. Lo más impresionante del proceso es que los diamantes aparecieron en la base del crisol en solo 15 minutos. Se formó una película de diamante más completa en apenas dos horas y media.

Como la anterior técnica, la nueva también tiene sus limitaciones. Los diamantes producidos con este nuevo método también son pequeños; mucho más que los cultivados con el método HPHT, de modo que no se pueden emplear en joyería. Empero, son útiles para tecnología, para la fabricación de taladros o en pulido. El estudio completo está publicado en Nature.