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 Audrey 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 60.000 euros (e não menos de 10.000), 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 quilates (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 físicas não 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 1.500⁰ 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” 327º C do chumbo). Esses metais atuam como solventes, mas também como catalisadores. Pequenas quantidades de gálio, níquel, ferro ou silício podem ajudar na formação de diamantes.
O dilema ecológico dos diamantes de laboratório
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.
Este artigo é uma republicação do The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
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