José Manuel Torralba*
The Conversation

Um diamante desperta um mundo de sugestões que pode nos levar, dependendo de nossa idade, a um cabaré de Paris onde Marilyn Monroe declara ao mundo que eles são “o melhor amigo de uma garota”, como no filme “Os Homens Preferem as Loiras”, de Howard Hawks; para a Quinta Avenida de Nova York, em frente à Tiffany’s, por meio da imagem sonolenta de Audrie Hepburn em “Bonequinha de Luxo”; para as minas de Serra Leoa, em “Diamante de Sangue”, ou para o bairro de diamantes de Antuérpia, onde se passa a série “Diamantes Brutos”.

Elas são a representação de um sonho. Não é à toa que é o material mais caro que pode ser usado para fazer joias, muito mais caro que o ouro.

Anos-luz de distância do valor do ouro

Os diamantes e o ouro são um porto seguro nos mercados (quase nunca caem de preço). Um pequeno diamante de 5 quilates (1 grama) pode custar mais de 60 mil euros (e não menos de 10 mil), enquanto 1 grama de ouro puro (24 quilates) não vale mais do que 90 euros. Mas estamos falando de diamantes naturais. Por motivos econômicos, o crescimento da maioria dos diamantes sintéticos é interrompido quando eles atingem uma massa de 1 quilate (200 mg) a 1,5 quilate (300 mg).

Portanto, as notícias científicas relacionadas a tópicos “brilhantes” como os diamantes geram muitas expectativas. Um artigo recente, publicado na Nature, desenvolve um novo método para produzi-los que não exige pressão extrema. E é um grande avanço.

Teremos mais e melhores diamantes artificiais, o preço dos diamantes cairá drasticamente? Bem, é possível que em alguns (não poucos) anos isso possa acontecer.

Menos de 500 euros por grama no laboratório 

Os diamantes artificiais ou sintéticos são uma realidade há décadas e agora podem ser produzidos a um custo de menos de 500 euros por grama. Eles ainda são uma matéria-prima “cara”, mas as novas tecnologias estão tornando-os mais baratos. Eles são quimicamente muito semelhantes e,  embora suas propriedades fisicas  sejam as mesmas, somente um
joalheiro/gemólogo especializado pode diferenciá-los.

O químico francês Antoine-Laurent de Lavoisier descobriu em 1772, ao queimar diamantes com a luz do sol, que eles são feitos de carbono. Assim começaram as primeiras tentativas de reproduzir o trabalho da natureza (transformar carbono em diamante) em um laboratório. Foi somente em 1954 que a General Electric Laboratories, EUA, conseguiu este feito.

Em seguida, eles definiram as zonas de pressão e temperatura nas quais ocorre o crescimento do diamante a partir de vários metais. E transformaram grafite em diamante.

Desde então, sempre houve uma produção maior de diamantes artificiais do que de diamantes naturais no mercado.

Como eles são fabricados 

Há duas tecnologias preferidas para a fabricação de diamantes artificiais.

A primeira, de certa forma, replica a forma como a natureza produz diamantes: técnicas de alta pressão-alta temperatura (HPHT, de high pressure-high temperature).

Essas tecnologias submetem o grafite simultaneamente a condições de pressão e temperatura em que o diamante é termodinamicamente mais estável que o grafite. São necessárias pressões acima de 5 GPa e temperaturas acima de 1.500°C. Desde a década de 1950 até os dias atuais, foram desenvolvidos diferentes caminhos para atingir essas condições.

A segunda tecnologia reúne técnicas de deposição de vapor químico CVD (de Chemical Vapour Deposition). Para essa tecnologia, precisamos de uma
“semente” cristalograficamente bem orientada (também diamante), sobre a qual circula um gás rico em carbono (geralmente uma mistura de metano e hidrogênio) a pressões relativamente baixas (da ordem de 27 kPa) que “faz crescer” o diamante por deposição química.

Quanto ganhamos com a nova técnica publicada

Os diamantes já são produzidos sem pressão há décadas. Então, o que o novo desenvolvimento publicado na Nature traz para a mesa?

A principal novidade é que o meio usado para cultivar uma semente de diamante não é um gás rico em carbono, mas um metal líquido.

O diamante é cultivado à pressão atmosférica e à temperatura do metal líquido (que pode ser índio, estanho, chumbo, mercúrio ou bismuto, todos abaixo dos “altos” 327° C do chumbo). Esses metais atuam como solvent mas também como catalisadores. Pequenas quantidades de gálio, níquel, ferro ou silício podem ajudar na formação de diamantes.

O dilema ecológico dos diamantes de laboratórios 

Os diamantes de laboratório não são isentos de culpa. Sua fabricação consome muita energia, o que não é exatamente favorável ao meio ambiente e à sustentabilidade. É aqui, nesse dilema, que o novo desenvolvimento pode ser um avanço interessante, pois eles possivelmente têm um melhor balanço energético e essa pode ser uma de suas vantagens, já que sua temperatura de fabricação é muito mais baixa do que a exigida pelas técnicas usuais.

A nova tecnologia abre caminho para diamantes de laboratório mais baratos e menos agressivos ao meio ambiente no processo de fabricação. Resta saber se, sem uma origem natural, eles despertarão aquele mundo de sugestões que multiplica seu valor em joias de luxo.

*José Manuel Torralba, Catedrático de la Universidad Carlos Ill de Madrid,
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