Um grupo de cientistas do Instituto de Ciências Básicas da Coreia do Sul, liderado por Rodney Ruoff, fez uma descoberta que promete transformar a indústria de pedras preciosas. Utilizando uma técnica inovadora, os pesquisadores conseguiram sintetizar diamantes a partir de ferro em apenas 15 minutos, sem a necessidade de altas pressões ou uma “semente” inicial.
Tradicionalmente, a criação de diamantes sintéticos depende de processos que imitam as condições extremas do manto terrestre, onde os diamantes se formam naturalmente.
Este método, conhecido como crescimento de alta pressão e alta temperatura (HPHT), requer temperaturas superiores a 1.500°C e pressões altíssimas para converter carbono dissolvido em metais líquidos em diamantes. Embora eficaz, o HPHT é caro e complexo devido às condições extremas necessárias.
Outro método comum, a deposição química de vapor, elimina a necessidade de altas pressões, mas ainda requer uma gema inicial, o que limita sua eficiência e eleva os custos de produção.
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Transformar ferro em diamantes
A nova técnica desenvolvida pelos cientistas sul-coreanos elimina muitas das desvantagens dos métodos tradicionais. O processo começa com o aquecimento elétrico de gálio misturado com uma pequena quantidade de silício, dentro de um recipiente de grafite. O gálio catalisa a formação de grafeno a partir do metano, sendo que o grafeno é feito de carbono puro, assim como o diamante, mas organizado em uma única camada atômica.
O recipiente é então colocado em uma câmara mantida à pressão atmosférica ao nível do mar. Liberando gás metano superaquecido e rico em carbono na câmara, os pesquisadores desencadeiam uma reação que leva à formação de diamantes. O design inovador da câmara, desenvolvido por Won Kyung Seong, permite preparar o experimento rapidamente, resultando na formação de diamantes em apenas 15 minutos.
Após duas horas e meia de experimentação, os cientistas observaram a formação completa dos primeiros diamantes. A mistura de gálio, níquel e ferro revelou-se ideal para catalisar o crescimento rápido de diamantes. Além disso, o uso de silício, mesmo em pequenas quantidades, atuou como uma semente para a cristalização do carbono.
No entanto, há um desafio significativo: os diamantes produzidos são extremamente pequenos, centenas de milhares de vezes menores que os cultivados pelo método HPHT. Apesar disso, esses diamantes minúsculos têm grande potencial para aplicações tecnológicas, como em ferramentas de polimento e perfuração, onde o tamanho reduzido não é um problema.
