Los diamantes naturales tardan se tardan miles de millones de años en hacerse. Para eso necesitan pasar por condiciones extremas. No obstante, sus versiones sintéticas no tardan tanto y no tienen que pasar por el mismo procesamiento. A pesar de eso, sí deben pasar por un proceso en el que lo comprimen por varias semanas.
Los científicos pueden hacer diamantes en solo 150 minutos
Los científicos encontraron un método nuevo en el que mezclan varios metales líquidos. Con esto pueden hacer diamantes artificiales en unos pocos minutos, sin tener que someterlos a una presión extrema. No obstante, sí es necesario que lleguen a altas temperaturas, de unos 1,025° C (1,877° F).
Con este método, lograron formar una película continua de diamante en 150 minutos y usaron una presión de 1 atm. Esa presión es la que se siente al nivel del mar y muchísimo menor que la presión que se necesitaría para los diamantes reales.
El equipo detrás de este enfoque innovador, liderado por investigadores del Instituto de Ciencia Básica de Corea del Sur, está seguro de que el proceso se puede escalar para marcar una diferencia significativa en la producción de diamantes sintéticos.
La disolución de carbono en metal líquido para fabricar diamantes no es completamente nueva. General Electric desarrolló un proceso hace medio siglo utilizando sulfuro de hierro fundido, por ejemplo. Sin embargo, estos métodos aún requerían presiones de 5-6 gigapascales y una “semilla” de diamante para que el carbono se adhiriera.
“Descubrimos un método para cultivar diamantes a 1 atm de presión y a una temperatura moderada utilizando una aleación de metal líquido”, escriben los investigadores en su artículo publicado.
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Cómo se solucionó el problema de la presión
La reducción de la presión se logró mediante una mezcla cuidadosa de metales líquidos: galio, hierro, níquel y silicio. Se construyó un sistema de vacío personalizado dentro de una carcasa de grafito para calentar y enfriar rápidamente el metal mientras estaba expuesto a una combinación de metano e hidrógeno.
Estas condiciones permitieron que los átomos de carbono del metano se dispersaran en el metal fundido, actuando como semillas para los diamantes. Cuando pasaron 15 minutos, se pudo ver como subían unos trocitos de diamante en la superficie del metal líquido. Después de dos horas y media de esto, se pudo obtener una película continua de diamante.
No obstante, la concentración de carbono que había en los cristales bajo bastante a una profundidad de solo unos pocos cientos de nanómetros. Los investigadores piensan que se le pueden hacer varias mejoras al proceso.
“Creemos que modificaciones sencillas podrían permitir el crecimiento de diamantes en una área muy grande utilizando una superficie o interfaz más grande, configurando elementos de calentamiento para lograr una región de crecimiento potencial mucho mayor y distribuyendo el carbono de nuevas formas en la región de crecimiento del diamante”, escriben los investigadores.
Aunque estas modificaciones llevarán tiempo, la investigación sobre este proceso aún está en sus primeras etapas, pero los autores del nuevo estudio creen que tiene un gran potencial y que otros metales líquidos podrían incorporarse para obtener resultados similares o incluso mejores.
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