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O que são diamantes cultivados em laboratório?

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Diamantes cultivados em laboratório são diamantes feitos por pessoas. Assim como os diamantes naturais que se formam nas profundezas da Terra, os diamantes cultivados em laboratório são uma forma cristalina de carbono com uma estrutura cristalina cúbica (isométrica).

Os diamantes produzidos em laboratório têm propriedades químicas, físicas e gemológicas que são iguais aos diamantes naturais. No entanto, os processos de fabricação usados ​​para produzir diamantes cultivados em laboratório oferecem recursos sutis que gemologistas treinados e instrumentos especializados podem usar para separar diamantes cultivados em laboratório dos diamantes naturais.

A capacidade de distinguir diamantes naturais de diamantes cultivados em laboratório é muito importante. Na indústria de gemas e jóias, muitas pessoas têm uma forte preferência por diamantes naturais. Eles os preferem porque são feitos por natureza e também por causa de sua raridade. Como resultado, os diamantes naturais são vendidos por um preço mais alto do que os diamantes produzidos em laboratório. No entanto, muitas pessoas compram com prazer um diamante cultivado em laboratório porque podem ser comprados com uma economia significativa de custos. Algumas pessoas também preferem diamantes cultivados em laboratório por razões éticas e ambientais.


Cores espetaculares nos diamantes criados em laboratório:

Embora os diamantes criados em laboratório tenham sido produzidos desde a década de 1950, os primeiros produtos ficaram muito aquém da cor e clareza necessárias para o uso em jóias finas.Os diamantes criados em laboratório na foto acima representam o “estado da arte” atual na criação e fabricação de diamantes.

Eles têm uma clareza excepcional, foram cortados com perfeição e suas cores vibrantes abrangem o espectro visível. Estes diamantes são da coleção Swarovski Created Diamond.

Eles foram lançados pelo Swarovski Group durante a Paris Haute Couture Fashion Week em janeiro de 2020.  Esta coleção de cores é a mais impressionante já vista na indústria de diamantes criada em laboratório.

Fotografia do grupo Swarovski .

Uma breve história dos diamantes cultivados em laboratório

Os diamantes produzidos em laboratório são produzidos desde a década de 1950. Quase todos os diamantes cultivados em laboratório foram utilizados industrialmente, como na fabricação de

Grânulos abrasivos de diamante: A maioria dos diamantes produzidos em laboratório hoje em dia é usada para fazer grânulos abrasivos para processos de corte, perfuração e polimento. A pilha de grânulos abrasivos mostrada aqui tem cerca de 1 centímetro de diâmetro e pesa cerca de 0,68 quilates. Adquirimos 100 quilates de grânulos abrasivos de diamante de malha 270/325 (53/45 mícrons) por US $ 27,50 ou 27,5 centavos por quilate. Isso é menos caro do que você imaginaria? As empresas que compram abrasivos diamantados sintéticos em quantidades no atacado receberão um preço muito mais baixo.

grânulos abrasivos para ferramentas de corte, perfuração e polimento. Naquela época, os diamantes cultivados em laboratório apresentavam problemas de cor e clareza, o que os tornava inadequados para uso como gemas.
Um dos principais incentivos para o desenvolvimento de métodos de produção de diamantes fabricados pelo homem foi o fato de as indústrias de ferramentas abrasivas começarem a consumir mais diamantes do que os que poderiam ser facilmente fornecidos pela mineração. A jovem indústria produtora de diamantes tinha o potencial de produzir um suprimento ilimitado e confiável de abrasivos de diamante, se o custo de produção fosse baixo o suficiente para competir com o diamante natural. Este desafio foi rapidamente alcançado. Hoje, os grânulos abrasivos de diamante são produzidos em centenas de fábricas em muitas partes do mundo a um custo inferior a US $ 1 por quilate.

Dentro de algumas décadas, os diamantes cultivados em laboratório estavam sendo feitos suficientemente puros e grandes o suficiente para que pudessem ser usados ​​em uma variedade de aplicações de alta tecnologia. Diamantes cultivados em laboratório estavam sendo usados ​​como dissipadores de calor em computadores avançados; revestimentos resistentes ao desgaste em ferramentas e rolamentos; janelas de alta durabilidade; bigornas minúsculas para experimentos de alta pressão; lentes especializadas; cúpulas para alto-falantes; e muito mais.

Em 1971, a General Electric produziu os primeiros diamantes cultivados em laboratório com qualidade de gema pelo processo HPHT (alta pressão / alta temperatura). O bruto tinha a forma de pequenos cristais amarelos, geralmente com inclusões metálicas. A atmosfera da Terra é de 78% de nitrogênio e é a causa da cor amarela nos diamantes. Quantidades vestigiais de nitrogênio em um diamante produzirão uma cor amarela. Mantê-lo fora do processo de produção de diamantes era impossível naquele momento.

Em 1989, os primeiros diamantes foram cultivados pelo processo CVD (deposição de vapor químico). Esse processo é mais adequado para o cultivo de diamantes com qualidade de gema, porque menos impurezas são introduzidas no diamante.

Durante os anos 90, um pequeno número de diamantes com qualidade de gema estava sendo produzido em laboratórios, mas muito poucos entraram no mercado. Esses diamantes eram caros para produzir, e os fabricantes precisavam reduzir custos e melhorar a qualidade para serem competitivos no mercado de jóias com diamantes.

Em 2010, a qualidade dos diamantes cultivados em laboratório havia melhorado significativamente. Um número pequeno, mas crescente, de diamantes cultivados em laboratório começou a entrar no mercado de gemas e joias. Hoje, várias empresas estão criando quantidades comerciais de belos diamantes cultivados em laboratório com clareza e cor espetaculares. Agora, vários por cento dos diamantes que entram no mercado de joias e jóias são cultivados em laboratório.

Nos últimos anos, muito trabalho foi feito para desenvolver instrumentos que possam ser usados ​​para separar diamantes naturais de diamantes produzidos em laboratório. Várias empresas estão correndo para desenvolver uma máquina de baixo custo com uma baixa taxa de erro. As habilidades de identificação de diamantes são necessárias para a classificação automática de grandes quantidades de diamantes. Instrumentos de baixo custo também são necessários para uso em joalherias e lojas de penhores.

Separando Natural e Produzido em Laboratório da Imitação

Lentes de diamante: Uma fotografia de lentes de raio-x parabólicas côncavas de diamante. Lentes de diamante para focar feixes de raios-X estão em uso desde o final dos anos 90. As lentes nesta foto têm cerca de 1 milímetro de diâmetro.

A capacidade de identificar positivamente diamantes naturais, diamantes produzidos em laboratório e muitos materiais de imitação é essencial hoje por várias razões. Primeiro, existem diferenças

significativas de preço entre esses materiais. Segundo, os clientes de diamantes são cautelosos e querem saber exatamente o que estão comprando. E, terceiro, a reputação de toda empresa que vende diamantes está em risco.

Os comerciantes de diamantes que não monitoram e confirmam a identidade do estoque entrando em seus negócios se expõem ao risco de perda financeira, responsabilidade civil e perda de reputação. Mercadorias e fraudes mal identificadas podem entrar na cadeia de suprimentos em qualquer nível. Uma barreira para os comerciantes é o alto custo dos equipamentos de teste. Os instrumentos de triagem custam milhares de dólares.

Felizmente, tanto os diamantes cultivados em laboratório quanto os naturais são distintos das muitas imitações de diamantes, como zircônia cúbica e moissanita sintética. Essas imitações diferem dos diamantes cultivados em laboratório e dos diamantes naturais de várias maneiras. Eles têm uma composição química completamente diferente e uma variedade de propriedades físicas diferentes. Os gemologistas competentes podem facilmente reconhecer as imitações. A maioria dos profissionais de joalheria, com treinamento e prática, pode separar imitações de diamantes naturais e sintéticos com um simples dispositivo de teste que pode ser comprado por menos de US $ 200.

Diferenças entre laboratório e natural

Diamantes sintéticos HPHT produzidos no Laboratório de Materiais de Alta Temperatura do Instituto de Aço e Ligas de Moscou. Eles podem ser identificados como diamantes HPHT porque exibem faces de cristal cúbico e octaédrico. Foto de Wikipedian Lidvig14, exibida aqui sob uma licença Creative Commons .

Ao contrário de algumas mensagens de marketing, diamantes cultivados em laboratório e diamantes naturais não são idênticos em todos os aspectos. Os diamantes produzidos em laboratório são produzidos na superfície da Terra por dois processos diferentes: HPHT (alta pressão e alta temperatura) e CVD (deposição de vapor químico).

Os cristais de diamante cultivados nesses processos de fabricação herdam características do processo de fabricação que podem ser usadas para diferenciá-los. Essas características também podem ser usadas para separá-los dos diamantes naturais.

A diferença mais óbvia é a forma dos cristais de diamante imediatamente após o crescimento. Os cristais de diamante cultivados pelo processo HPHT exibem normalmente faces cúbicas e octaédricas. Por outro lado, os cristais de diamante cultivados pelo processo CVD são normalmente de forma quadrada, com formato de bloco e têm um revestimento de grafite nos quatro lados.

Alguns diamantes cultivados em laboratório que foram lapidados podem ser separados de diamantes naturais por um gemologista treinado, usando ferramentas padrão. Usando um microscópio gemológico, o gemologista às vezes pode identificar inclusões ou outros recursos exclusivos dos diamantes cultivados em HPHT, diamantes CVD ou diamantes naturais. O diamante cultivado por HPHT geralmente contém inclusões do fluxo de metal fundido no qual o diamante é cultivado. Os diamantes cultivados com CVD geralmente contêm pequenas inclusões pontuais escuras. As inclusões nos diamantes HPHT e CVD eram comuns nos primeiros dias dos diamantes produzidos em laboratório, no entanto, muitos fabricantes de diamantes aprimoraram seus métodos para minimizar essas inclusões.

Um microscópio que permite observações sob iluminação ultravioleta pode revelar padrões de crescimento de cores fluorescentes e cristais exclusivos da produção de HPHT e CVD. Porém, a maioria dos gemologistas não possui esse equipamento. Mesmo que o gemologista possuísse esse equipamento e o treinamento necessário, muitos diamantes não seriam identificados com certeza. Assim, são necessárias ferramentas mais sofisticadas.

Felizmente, várias empresas inventaram dispositivos de triagem portáteis que podem separar diamantes naturais de diamantes produzidos em laboratório. Esses dispositivos identificam corretamente cerca de 98% dos diamantes naturais e referem-se a todas as outras pedras (diamantes criados em laboratório, materiais de imitação e os 2% restantes de diamantes naturais) para testes adicionais. O custo desses dispositivos de triagem começa em cerca de US $ 4000. Dispositivos mais sofisticados que separam com sucesso pedras naturais, cultivadas em laboratório e de imitação, podem ser comprados, mas o custo para estes começa em cerca de US $ 20.000, o que é bastante caro para muitas pequenas empresas. Mas, para comprar e vender com confiança, uma empresa deve investir no conhecimento de sua equipe e obter o equipamento necessário. Caso contrário, o negócio se deixa aberto a erros e desonestidade na cadeia de suprimentos.

Diamantes magnéticos? 

Você está vendo três pequenos cristais (dois milímetros) de diamante HPHT agarrados a um ímã comum. Muitos diamantes HPHT antigos eram de cor amarela e continham inclusões metálicas. A cor amarela foi causada por vestígios de nitrogênio atmosférico que entraram no processo de crescimento.

As inclusões metálicas eram gotículas do fundido rico em ferro em que os diamantes eram cultivados. Muitos diamantes antigos do HPHT continham ferro suficiente para serem apanhados com um ímã comum. Com o tempo, os fabricantes desenvolveram métodos para excluir a maioria das inclusões de nitrogênio e metal.

 

Nomes apropriados para diamantes

Uma grande variedade de nomes tem sido usada para diamantes feitos por pessoas. Nos primeiros dias, os nomes “synthetic diamonds” (diamantes sintéticos) e “man-made diamonds” (diamantes artificiais) eram usados mais frequentemente. Diamantes sintéticos eram o nome mais científico e o nome usado entre os técnicos. Diamantes artificiais eram um nome usado por grande parte do público em geral.

Até recentemente, o nome “lab created” (laboratório criado) era usado com muito mais frequência do que “lab grown” (laboratório desenvolvido). Em dezembro de 2013, o número de pessoas que usavam o nome “laboratório criou diamantes” como uma consulta de pesquisa do Google rivalizava com o uso de “man made diamonds” (diamantes fabricados pelo homem), que era a consulta de pesquisa dominante para esses materiais na época. Em fevereiro de 2017, o “lab created diamonds” (laboratório criou diamantes) tornou-se a consulta claramente dominante. (Você pode ver esse histórico por si mesmo no gráfico acima.)

Em seguida, uma grande mudança atingiu a linguagem das consultas na pesquisa do Google. Em junho de 2018, “lab grown diamonds” (diamantes cultivados em laboratório) alcançaram a posição de liderança. Esta data coincide com a primeira aparição de publicidade on-line pesada da marca de diamantes Lightbox da De Beers. Seus anúncios e seu site usavam claramente o nome “lab grown diamonds” (diamantes cultivados em laboratório). O lançamento do produto provavelmente mudou o idioma usado por pessoas que pesquisam no Google. Também causou um grande aumento no número de pessoas que consultaram o Google em busca de informações sobre diamantes fabricados por pessoas.

Fonte: Geology.com

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