El dicho “los diamantes son para siempre” ha adquirido un nuevo significado gracias a un reciente avance científico. Investigadores surcoreanos han desarrollado un método para cultivar diamantes en el laboratorio, sin necesidad de las condiciones extremas de presión y temperatura típicamente asociadas con su formación.
Utilizando una aleación de metal líquido compuesta de galio, hierro, níquel y silicio, y exponiéndola a gas metano e hidrógeno a una temperatura de 1.025°C, lograron sintetizar diamantes en tan solo 15 minutos. La técnica, expuesta arriba. Nature (Voy a vincular el estudio aquí) allana el camino para posibles avances en diversos sectores industriales.
La evolución de la producción de diamantes sintéticos.
La creación de diamantes sintéticos no es nada nuevo. Científicos e ingenieros llevan décadas trabajando para replicar en el laboratorio las condiciones extremas que dan vida a estas preciosas gemas en las profundidades de la Tierra. Sin embargo, los métodos tradicionales todavía requieren presiones enormes, alrededor de 50.000 atmósferas y temperaturas de alrededor de 1.500°C. Estas condiciones, difíciles y costosas de reproducir, limitan el tamaño y la calidad. de diamantes producidos.
La nueva técnica desarrollada por el equipo deInstituto de Ciencias Básicas (IBS) y el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST) en Corea del Sur representa un importante paso adelante hacia la fabricación a escala industrial.
El papel clave de la aleación de metal líquido.
El secreto de este nuevo método reside en la composición de la aleación de metal líquido. Los investigadores utilizaron una mezcla de galio, hierro, níquel y silicio, exponiéndola a gas metano e hidrógeno a una temperatura de 1.025°C en un tanque de 9 litros. Después de sólo 15 minutos se formó una película de diamante. en la parte inferior del depósito, fácilmente desmontable y listo para su uso.
Lo que hace especial a esta aleación es la presencia de trazas de silicio. Este elemento parece ayudar a los átomos de carbono a formar grupos, actuando como "partículas desencadenantes" para el crecimiento de los diamantes. Esto es crucial, ya que los métodos tradicionales de síntesis de diamantes generalmente requieren partículas desencadenantes preexistentes a las que los átomos de carbono puedan unirse y formar un diamante. la liga de metal liquido elimina esta necesidad, simplificando aún más el proceso.
Diamantes “ahora”: implicaciones para la industria y la sociedad
La capacidad de producir diamantes de alta calidad a presión normal y rápidamente podría tener profundas implicaciones para varios sectores industriales. Los diamantes, además de su valor ornamental, tienen numerosas aplicaciones prácticas debido a su excepcional dureza, conductividad térmica y propiedades ópticas. Se utilizan en herramientas de corte, abrasivos, disipadores de calor, dispositivos electrónicos e incluso en el campo médico.
Un método más eficiente y menos costoso para producir diamantes sintéticos podría hacer que estas aplicaciones sean más accesibles y generalizadas. También podría reducir la dependencia de los diamantes extraídos, que a menudo están asociados con cuestiones éticas y ambientales, como los “diamantes en conflicto” y su impacto en las comunidades mineras.
Desafíos y oportunidades futuros
Los investigadores planean investigar otras aleaciones de metales líquidos y gaseosos, e incluso carbonos sólidos, para comprender qué tan bien pueden producir diamantes. Optimizar el proceso, aumentar el tamaño y la calidad de los diamantes producidos y reducir aún más los costos serán pasos cruciales para hacer avanzar esta tecnología. del laboratorio a la industria.
En resumen, la capacidad de cultivar diamantes bajo presión normal en el laboratorio representa un paso emocionante hacia un futuro en el que estas gemas preciosas podrían producirse de manera más sostenible y ética. Podría ser un futuro en el que los diamantes ya no estén asociados con conflictos, explotación y daños ambientales, sino sólo con la innovación, la tecnología y el progreso.