Diamantes sintéticos são mais puros, mais bonitos e mais baratos que os naturais
(worksinprogress.co)- O diamante é um material formado por uma rede tridimensional de átomos de carbono, e a tecnologia de fabricação em laboratório evoluiu para produzir mais rápido e mais barato, superando as impurezas, os custos de mineração e os limites de qualidade dos naturais
- Desde a síntese por alta pressão e alta temperatura (HPHT) da General Electric nos anos 1950, solventes metálicos, catalisadores, getters e o controle do gradiente de temperatura foram aprimorados, tornando possível produzir monocristais com qualidade de gema além do uso industrial
- A deposição química de vapor (CVD) faz o carbono crescer sobre uma semente de diamante com hidrogênio e metano em uma câmara de reação de baixa pressão, dispensando pressões extremas e permitindo observar e controlar o processo de fabricação com mais facilidade
- No mercado de joias, o diamante sintético redondo brilhante de 1 quilate, cor quase incolor e grau VS caiu de US$ 5.440 em 2016 para US$ 1.325 em 2024, e em uma pesquisa com casais que se casaram em 2023 os diamantes sintéticos representaram 46% dos anéis de noivado
- Na indústria, os diamantes sintéticos são usados em corte, perfuração, óptica, dissipação térmica e como material candidato para semicondutores, mas para uso em semicondutores ainda restam problemas de custo, tamanho de wafer e dopagem tipo n
Propriedades do diamante e o objetivo da fabricação em laboratório
- O diamante, como indica o nome vindo do grego ἀδάμας, é um material em que átomos de carbono formam uma rede cúbica ou hexagonal
- Por causa das ligações fortes e do arranjo atômico denso, é o material natural mais duro e mais difícil de comprimir
- Tem alta condutividade térmica e alta resistividade elétrica, mas pode se tornar um semicondutor com pequenas quantidades de nitrogênio, fósforo ou boro
- O diamante puro é incolor e tem grande dispersão da luz, e pode ganhar cor para uso gemológico quando contém certas impurezas
- Na natureza, a formação de diamantes leva bilhões de anos, e a maior parte dos naturais tem impurezas demais para joalheria ou para a indústria avançada
- A fabricação em laboratório permite produzir diamantes mais rápido, mais puros e mais baratos, abrindo usos que antes eram difíceis
A descoberta de que o diamante é carbono
- Antoine-Laurent de Lavoisier realizou em 1773, nos jardins do Louvre, um experimento em que concentrou a luz do sol com uma grande lente convexa para queimar diamantes
- Alguns diamantes evaporaram completamente, e outros escureceram enquanto perdiam massa
- Lavoisier considerou que tanto o diamante quanto o carvão eram substâncias combustíveis, mas não conseguiu concluir que eram o mesmo material
- Smithson Tennant, em 1796, aqueceu diamantes em um recipiente fechado de ouro com nitrato de potássio para produzir dióxido de carbono e mediu sua quantidade
- Com base no fato de que a quantidade de dióxido de carbono produzida era quase a mesma que ao queimar carvão vegetal de mesmo peso, concluiu que o diamante era composto apenas de carbono
- O resultado foi recebido com ceticismo por cerca de 20 anos e só foi aceito depois de ser reproduzido por outros cientistas
- Pesquisadores do século 19 tentaram transformar carvão vegetal em diamante com evaporação, explosões e calor intenso, mas não tiveram sucesso
O fracasso de Henri Moissan e a direção que ele deixou
- Henri Moissan tentou sintetizar diamantes com forno de arco elétrico, várias formas de carbono e registros geológicos como base
- Ao observar que diamantes sul-africanos apareciam em rochas vindas de camadas profundas da Terra, concluiu que a pressão era necessária no processo de formação
- No meteorito Canyon Diablo, pequenos diamantes foram encontrados dentro de massas de ferro, e Moissan considerou que diamantes poderiam se formar quando ferro fundido com carbono dissolvido encolhesse durante o resfriamento rápido
- Moissan aqueceu ferro e carbono queimado a 3.000°C e depois fez experimentos de resfriamento rápido com água, pó de ferro e chumbo, acreditando ter produzido diamantes
- Mais tarde, outros químicos não conseguiram reproduzir os resultados, e surgiu até a suspeita de que algum assistente pudesse ter inserido fragmentos de diamantes naturais
- Apesar do fracasso, Moissan acertou ao apontar a importância de alta pressão, alta temperatura e catalisadores de solvente metálico para a síntese de diamantes
General Electric e a síntese HPHT
- Nos anos 1950, o General Electric Research Laboratory montou em Schenectady, Nova York, o Project Superpressure para iniciar a síntese de diamantes em laboratório
- A GE se preocupava com o custo de importar diamantes usados para trefilar fios de filamento de tungstênio para lâmpadas
- Foi adquirida uma prensa hidráulica de US$ 125 mil, com altura de dois andares e capacidade para gerar 1.000 toneladas de pressão
- Howard Tracy Hall realizou um experimento em 16 de dezembro de 1954 com tubo de grafite, sulfeto de ferro, disco de tântalo e semente de diamante
- A belt press projetada por ele tinha uma estrutura em que as bigornas superior e inferior comprimiam a célula de reação, enquanto as laterais eram sustentadas por bandas de aço pré-tensionadas
- O experimento durou 38 minutos em condições de cerca de 10 GPa e 1.600°C
- Ao abrir a célula, Hall viu pequenas faces brilhando em cristais octaédricos e concluiu que haviam surgido diamantes produzidos pelo ser humano
- A GE reproduziu o resultado 20 vezes nas duas semanas seguintes e, em 15 de fevereiro de 1955, anunciou ao mundo a síntese de diamantes em laboratório
- Os diamantes produzidos pelo processo de Hall tinham diâmetro de milésimos de milímetro e não serviam para joias, mas eram extremamente úteis para uso industrial em corte, polimento, trefilação e moldagem de componentes de precisão
- Os primeiros diamantes industriais da GE eram mais caros que os naturais, mas provaram rapidamente sua superioridade porque o processo permitia controlar com precisão o crescimento e ajustar forma e regularidade conforme a encomenda
Ordens de sigilo e avanço da tecnologia de prensas
- O Departamento de Comércio dos EUA restringiu a divulgação dos detalhes da belt press de Hall e novas pesquisas em química de alta pressão para manter a vantagem tecnológica na Guerra Fria
- Na Segunda Guerra Mundial, os EUA dependiam do cartel De Beers para o fornecimento de diamantes industriais, e um memorando de 1944 apontava que o país pagava preços monopolistas por materiais essenciais à produção de guerra
- Em 1957, Hall criou a tetrahedral press, que aplica pressão de quatro direções, para melhorar a belt press, que pressionava em apenas um eixo, mas essa arquitetura também recebeu ordem de sigilo
- Mais tarde, após reação de cientistas e de outros órgãos do governo, o Departamento de Defesa ordenou que o Departamento de Comércio suspendesse as ordens de sigilo sobre a belt press e a tetrahedral press
- Como abordagem mais prática, passou-se a usar a cubic press, em que seis bigornas hidráulicas pressionam as seis faces de uma célula de reação cúbica
- Como o cubo tem menor área superficial em relação ao volume do que o tetraedro, é possível obter a pressão necessária com menos força
- Cientistas soviéticos usaram um equipamento split-sphere em vez de prensa hidráulica
- Nesse método, bigornas internas e externas ao redor da célula de reação são ajustadas em uma estrutura esférica, e a pressão é aplicada de todos os lados com fluido hidráulico para concentrá-la na célula central
A química do processo HPHT e o controle de impurezas
- Os dispositivos belt press, cubic press e split-sphere diferem na forma de transmitir pressão, mas a química da célula de reação é a mesma
- A grafite se transforma em diamante sob alta pressão e alta temperatura com a ajuda de um solvente metálico e de uma pequena semente de diamante
- Em baixa pressão e baixa temperatura, a grafite é a fase de carbono mais estável
- A grafite tem uma estrutura em folhas bidimensionais, e cada átomo de carbono faz ligação covalente com três outros átomos de carbono
- Em alta pressão, o diamante se torna a forma de carbono mais estável
- Cada átomo de carbono faz ligação covalente com quatro outros átomos de carbono, formando uma rede tridimensional densa
- Para transformar grafite diretamente em diamante, a mudança estrutural ocorre em condições de 15 GPa e 3.000°C, mas como é difícil manter temperatura e pressão uniformes, é comum surgirem diamantes pequenos e grosseiros
- Os fabricantes reduzem as condições necessárias usando catalisadores de solvente metálico
- A semente de diamante, a grafite e um solvente metálico de transição como ferro são aquecidos a 1.300°C–1.800°C sob pressão de 5–7 GPa
- O metal fundido dissolve a grafite e a decompõe em átomos individuais de carbono
- Se a semente for mantida a temperatura mais baixa que a do metal, os átomos de carbono precipitam na superfície da semente e o diamante cresce
- O processo leva algumas semanas, mas é mais fácil de controlar do que a síntese direta e permite obter estruturas monocristalinas maiores, mais puras e mais consistentes
- As principais impurezas a controlar na síntese são nitrogênio e boro
- O nitrogênio deixa o diamante amarelo, e o boro o deixa azul
- Getters como alumínio, titânio e zircônio absorvem nitrogênio e boro e impedem sua incorporação à rede cristalina
- Se forem desejados diamantes amarelos ou azuis, nitrogênio ou boro podem ser adicionados com facilidade durante a fabricação
- Diamantes cor-de-rosa são produzidos ao adicionar nitrogênio e depois aplicar irradiação e aquecimento para criar um nitrogen-vacancy center, defeito responsável pela cor rosa
- Já foi proposto que diamantes cor-de-rosa sirvam como meio para armazenar e manipular informação quântica em temperatura ambiente
CVD: um método de fabricação que não imita a natureza
- Nas décadas de 1950, institutos de pesquisa industrial dos EUA e a Academia de Ciências da União Soviética estudaram a deposição química de vapor (CVD), que não recria as condições naturais de alta pressão e alta temperatura
- CVD é um método de fabricação que deposita materiais sólidos a partir de vapor em reação química
- Para produzir diamante, é preciso transformar o carbono em gás no estado atômico em alta temperatura e induzi-lo, ao resfriar, a cristalizar na estrutura do diamante
- Em uma patente de 1958, William Eversole, da Union Carbide, escreveu que, ao aquecer metano ou monóxido de carbono com sementes de diamante sob baixa pressão e a 900–1.100°C, o diamante se depositava mais rapidamente que a grafite
- Na época, isso foi um resultado inesperado, porque a grafite era termodinamicamente mais estável
- A taxa inicial de crescimento era de cerca de 0,01 µm/h, lenta demais para viabilização comercial
- A equipe de pesquisa de John Angus, da Case Western Reserve University, alternou ciclos de crescimento e ciclos de limpeza de grafite, e descobriu que a reação acelerava quando o hidrogênio usado na limpeza era dissociado em hidrogênio atômico
- Pesquisadores soviéticos descobriram que, ao usar hidrogênio atômico na etapa de crescimento, era possível suprimir a formação de grafite e também remover a grafite já formada, eliminando a necessidade de uma etapa separada de limpeza e aumentando a velocidade de crescimento
- Mutsukazu Kamo, Seiichiro Matsumoto, Yoichiro Sato e outros do National Institute for Research in Inorganic Materials, no Japão, elevaram a taxa de crescimento para vários µm/h ao dissociar hidrogênio em hidrogênio atômico com filamento de tungstênio aquecido, micro-ondas e arco elétrico
- Como esse trabalho publicou métodos detalhados, outros cientistas puderam reproduzi-lo e expandi-lo, e empresas, universidades e institutos de pesquisa do Japão, dos EUA e da Europa passaram a atuar na área
Como funciona um reator CVD moderno
- Em reatores CVD modernos, várias sementes de diamante são colocadas em uma câmara de vácuo, e o gás de reação é composto majoritariamente por hidrogênio e, em geral, menos de 1% de metano
- As sementes de diamante são aquecidas a 800°C–1.200°C, e micro-ondas aquecem o gás hidrogênio a 2.000°C–5.000°C, decompondo-o em hidrogênio atômico
- Parte do hidrogênio atômico reage com o carbono na superfície do diamante e cria uma superfície terminada em hidrogênio, o que impede que o cristal de diamante se reorganize em grafite
- Ao mesmo tempo, o hidrogênio atômico remove um átomo de hidrogênio do metano e forma um methyl radical, e o carbono desse radical se liga à superfície do diamante, promovendo o crescimento
- Um diamante de tamanho gemológico pode levar várias semanas, dependendo do tamanho desejado
- A grande vantagem do CVD é que a câmara de reação não fica sujeita a pressões extremas, o que facilita observar e controlar o processo de formação
- Reatores CVD têm intensidade de capital menor que prensas HPHT
- Fabricantes podem projetar com precisão propriedades físicas, mecânicas, térmicas e ópticas por meio do controle de temperatura, pressão, tempo de reação e impurezas no gás de reação
- Melhorias como elevar levemente a pressão da câmara, usar micro-ondas mais potentes ou adicionar pequenas quantidades de nitrogênio e oxigênio ao catalisador tornaram possível o crescimento de diamantes grandes e de qualidade gemológica
Como distinguir diamantes sintéticos
- Em estado puro, diamantes sintéticos e diamantes naturais são idênticos em termos físicos, químicos e ópticos
- Especialistas os distinguem observando impurezas incorporadas durante a formação e padrões de crescimento
- Com a melhora das técnicas de fabricação, diamantes sintéticos podem ser produzidos com pureza maior do que diamantes formados no interior da Terra
- No topo do mercado, não é possível distinguir diamantes sintéticos e naturais a olho nu
- Diamantes naturais quase sempre contêm nitrogênio
- Grandes quantidades de nitrogênio produzem coloração amarela ou marrom, e mesmo em diamantes incolores isso pode ser detectado com espectroscopia óptica
- Diamantes naturais sem nitrogênio são muito raros e caros
- Em diamantes sintéticos, o nitrogênio quase sempre é excluído
- Diamantes HPHT podem conter vestígios do catalisador metálico usado na fabricação
- Em altas concentrações, impurezas de ferro e cobalto podem ser detectadas até com ímã forte
- Diamantes CVD às vezes contêm grafite, que pode parecer pequenos pontos, formato de cometa ou nuvens planas
- Diamantes HPHT em geral crescem sob pressão uniforme, então vestígios do crescimento nas direções cúbica e octaédrica podem aparecer como linhas finas de granulação
- Diamantes CVD são cúbicos porque são depositados em camadas
- Como a identificação é difícil, instituições de classificação gravam na borda dos diamantes sintéticos a marcação LG ou Laboratory-Grown, visível com ampliação de 20 vezes
Mudanças no mercado de joias
- A tradição de usar diamantes em anéis de noivado se consolidou por uma campanha publicitária do cartel De Beers
- Quando as vendas de diamantes caíram durante a Grande Depressão, a De Beers usou atores de Hollywood e figuras da alta sociedade para associar anéis de diamante ao pedido de casamento
- O slogan “A Diamond Is Forever” foi usado, e também se difundiu a mensagem de que homens deveriam gastar uma certa proporção da renda
- Essa tradição funcionou porque as pessoas queriam um sinal de compromisso socialmente reconhecido
- O preço alto era um sinal custoso de riqueza e compromisso
- Além disso, em certa época também funcionava como uma espécie de seguro contra o rompimento da promessa de casamento
- Diamantes sintéticos são difíceis de distinguir dos naturais, mas são muito mais baratos e continuam caindo de preço, abalando o equilíbrio anterior
- Segundo números de Paul Zimnisky, um diamante sintético round brilliant de 1 quilate, near-colorless e very slightly included, caiu de US$ 5.440 em 2016 para US$ 1.325 em 2024
- O equivalente natural caiu de US$ 6.538 para US$ 5.035
- Em uma pesquisa da The Knot com quase 10 mil casais que se casaram em 2023, diamantes sintéticos respondiam por 46% dos anéis de noivado, contra 39% dos naturais
- A participação dos sintéticos subiu em relação aos 12% de 2019
- O diamante continuará sendo símbolo de noivado, mas a pedra em si perderá força como símbolo de riqueza ou sacrifício
- À medida que diamantes sintéticos podem ser fabricados mais límpidos e incolores, ou em cores mais extravagantes, consumidores estão exigindo mais de corte, polimento, design da cravação e qualidade de fabricação
- O padrão óptico hearts and arrows, visível apenas em round brilliant perfeitamente lapidados, é um exemplo dessa mudança
- O International Gemological Institute passou a registrar em seus certificados de classificação a presença do padrão hearts and arrows em resposta ao aumento da demanda
Usos atuais do diamante industrial
- A maior parte dos diamantes produzidos não vai para joias, e sim para uso industrial
- Diamantes são usados em manufatura, construção, mineração, medicina e eletrônica por causa de suas excelentes propriedades físicas, ópticas, térmicas, químicas, mecânicas e elétricas
- Diamantes naturais têm muitas impurezas, por isso apresentam desempenho inferior ao dos sintéticos em aplicações industriais
- Como diamantes sintéticos podem ser produzidos de forma mais estável e barata, de acordo com as especificações exigidas, eles superam os naturais no mercado industrial há décadas
- Os usos mais comuns são arestas de corte duras, brocas, ferramentas de desbaste e polimento, e abrasivos
- Eles podem ser embutidos em revestimentos metálicos ou fixados a um núcleo metálico para fabricar serras que cortam pedra, concreto, asfalto, tijolo, vidro, cerâmica e metal
- Brocas de polycrystalline diamond são feitas fundindo partículas de diamante sob alta pressão e alta temperatura, e são mais fortes, rápidas e duráveis que carboneto de tungstênio na perfuração de petróleo e gás
- Em poços com profundidade de vários km, substituir uma broca desgastada exige puxar e desmontar toda a coluna de perfuração
- Brocas com ponta de diamante reduzem essa necessidade de substituição e diminuem custos
- Algumas rochas extremamente duras não podem ser perfuradas sem brocas de diamante
- Brocas com ponta de diamante também são usadas para perfurar vidro, pedra, cerâmica e dentes
- À medida que ligas, polímeros, cerâmicas e compósitos mais resistentes forem desenvolvidos, é grande a chance de que a necessidade de ferramentas de diamante para cortar e usinar esses materiais aumente
Potencial em óptica e lasers
- O diamante é transparente, dissipa calor rapidamente e não se expande muito em altas temperaturas, o que lhe dá grande potencial como material óptico
- Lasers de alta potência são usados em corte, soldagem, sensoriamento, ignição e cirurgia médica, e componentes convencionais sofrem danos ou degradação por calor, limitando a potência de saída
- thermal lensing é o fenômeno em que temperaturas altas e desuniformes alteram a refração da janela óptica do laser, prejudicando o foco e o alinhamento do feixe
- O diamante é adequado como material de janela para lasers porque tem boa condução térmica e transmissão óptica, e seu índice de refração não varia muito com a temperatura
- O diamante também pode ser usado como heat spreader para resfriar outros componentes dentro do laser, aumentando a potência máxima gerável
- Também há pesquisas para usar diamante como meio ativo de laser que amplifica luz
- Para isso, são necessários diamantes maiores, mais puros e estruturalmente mais perfeitos do que os que a natureza oferece
Diamante como material semicondutor
- O diamante também é promissor como semicondutor por causa de sua excelente condutividade térmica e de seu amplo bandgap
- A regularidade da rede cristalina do diamante e suas ligações fortes permitem transferir calor de forma rápida e eficiente
- Um bandgap amplo significa que ele pode lidar com altas temperaturas e tensões, sendo útil em equipamentos para condições extremas como motores, torres de rádio, equipamentos de perfuração, espaçonaves, painéis solares e redes elétricas
- A condutividade térmica do silício é 1.5W/cm·K, e a do diamante é 22W/cm·K
- À medida que o número de transistores nos microchips aumentou e os chips ficaram menores, o problema da dissipação de calor se agravou
- O calor reduz o desempenho dos microchips e limita o quão densamente os transistores podem ser dispostos
- O diamante já é usado como
heat spreadermesmo em chips convencionais baseados em silício
- O bandgap do diamante é 5.45eV, maior que o do silício, de 1.1eV
- O valor de ruptura dielétrica é de 10mV/cm para o diamante e 0.3mV/cm para o silício
- O diamante é mais adequado para aplicações de alta tensão, como geração e distribuição de energia
- Na mesma tensão, é necessário menos material, o que permite fabricar chips menores
- A mobilidade de elétrons e lacunas também é mais rápida em comparação com semicondutores de bandgap largo
- Estimativas conservadoras indicam mobilidade de elétrons de 1,000cm²/Vs e mobilidade de lacunas de 2,000cm²/Vs
- Também há casos reportados com mobilidade de elétrons de 4,500cm²/Vs e mobilidade de lacunas de 3,800cm²/Vs
- No silício, a mobilidade de elétrons é 1,500cm²/Vs e a de lacunas é 480cm²/Vs
Desafios restantes do diamante para semicondutores
- Atualmente, apesar dos avanços recentes, o diamante ainda é cerca de 10 mil vezes mais caro que o silício
- Os substratos de diamante necessários para a fabricação de semicondutores precisam ser maiores do que os que hoje é possível produzir
- Waferes de silício podem ser fabricados com até 300mm de diâmetro
- Os waferes de diamante produzidos por HPHT estão atualmente limitados a 10mm
- Waferes de diamante CVD podem ser feitos um pouco maiores, mas costumam ter muitos defeitos, o que geralmente reduz sua utilidade em semicondutores
- Um problema ainda mais urgente é a dopagem
- O diamante puro é um isolante elétrico, então para usá-lo como semicondutor é preciso adicionar impurezas doadoras ou aceitadoras de elétrons
- Semicondutores de diamante do tipo p não são relativamente difíceis
- O boro tem um elétron a menos que o carbono, portanto é um aceitador de elétrons, e quando adicionado como impureza durante a fabricação se incorpora bem à rede cristalina
- Semicondutores de diamante do tipo n são difíceis
- O nitrogênio tem um elétron excedente, mas a energia necessária para enviá-lo à banda de condução é muito alta
- O fósforo é mais promissor, mas por ser maior que o carbono é difícil inseri-lo na densa rede cristalina do diamante, e a energia para liberar elétrons ainda continua alta
- Em semicondutores de diamante tipo n para altas temperaturas, é mais fácil obter a energia de ativação necessária, mas para semicondutores de uso em temperatura ambiente são necessários doadores de elétrons mais adequados
- A busca por doadores tipo n para temperatura ambiente continua sendo um problema em aberto
Conclusão: um material artificial melhor que o natural
- Na natureza, os diamantes se formam quando fluidos que contêm carbono cristalizam lentamente sob o calor e a pressão intensos das profundezas do manto, e erupções vulcânicas os transportam até a superfície
- A mineração é um processo sujo, e é preciso remover 1.000 toneladas de terra para obter 1 quilate do solo
- A maioria dos diamantes naturais não é bonita, tem descoloração e muitas impurezas
- Em laboratório, é possível produzir diamantes mais puros, mais bonitos e mais duráveis em menos tempo e com menos recursos
- Se necessário, é possível adicionar impurezas específicas para alterar suas propriedades ópticas, mecânicas e elétricas
- Os primeiros diamantes sintéticos foram produzidos por HPHT, imitando a forma como se acredita que eles se formam no interior da Terra, e hoje também são fabricados por CVD, um processo nunca observado na natureza
- Ao contrário da crença de que o natural é bom e o feito pelo ser humano é inferior ou nocivo, a ciência dos materiais já produz há muito tempo materiais artificiais superiores às substâncias naturais, como aço, plástico, poliéster, concreto, cerâmica e vidro
- Os diamantes sintéticos são mais um exemplo de que a inteligência humana e o método científico podem melhorar os produtos da natureza
1 comentários
Opiniões do Hacker News
É um bom texto e cobre bem a história completa.
O lado comercial também avançou bastante. Se você procurar por "diamond making machine" no Alibaba, dá para comprar uma prensa de 6 faces de alta pressão e alta temperatura por cerca de US$ 200 mil, e equipamentos de deposição química de vapor ficam numa faixa parecida de preço.
A De Beers, o cartel dos diamantes, tem uma organização de pesquisa e desenvolvimento chamada Element Six e vende diamantes sintéticos para usos especiais, como lasers. O nível da tecnologia já chegou ao ponto de reduzir defeitos para a casa de 1 parte por bilhão e até fabricar janelas de diamante de 10 cm de diâmetro para lasers. Vai muito além da qualidade de joalheria.
No lado dos diamantes naturais, a tecnologia para encontrar diamantes com raios X industriais antes de triturar a rocha também funciona bem, e recentemente foi encontrado um diamante de 2.500 quilates. A TOMRA também fabrica classificadores para esse uso, e agora há quase um excesso de oferta de diamantes gigantes grandes demais para serem usados como joias.
Os processos finais de corte e polimento também foram automatizados, e os equipamentos vêm principalmente da China e da Índia. Hoje, diamantes viraram algo que dá para comprar por quilo, dentro de sacos plásticos.
[1] https://e6-prd-cdn-01.azureedge.net/mediacontainer/medialibr...
[2] https://www.forbes.com/sites/amandakooser/2024/08/23/monster...
[3] https://ikcabstracts.com/index.php/ikc/article/download/4101...
Ele tem índice de refração 65% maior que o do vidro, condutividade térmica 8 vezes maior que a do cobre e é totalmente resistente a riscos.
Uma frigideira com uma camada fina de aço inoxidável 430 para indução, uma wafer de diamante e outra camada fina de aço inoxidável por cima provavelmente permitiria aquecimento quase perfeitamente uniforme em qualquer fonte de calor.
À medida que o preço das wafers processadas sobe, a participação do custo da wafer de matéria-prima fica menor. Se somarmos a isso a litografia por raios X, a Lei de Moore pode continuar por bastante tempo.
Nos últimos 10 anos, houve uma explosão de produtores de diamantes de laboratório e moissanita baratos na China e na Índia.
Dez anos atrás, era difícil encontrar diamantes de laboratório de alta qualidade por um preço razoável, e a moissanita também era bem cara, na faixa de US$ 400 a US$ 600 por quilate.
Hoje, por causa da concorrência acirrada e de estratégias de preço rumo ao fundo do poço, diamantes de laboratório são comuns, têm qualidade muito alta e muitas vezes custam menos de US$ 200 por quilate: https://detail.1688.com/offer/751071300271.html
A moissanita custa menos de US$ 5 por quilate até no varejo: https://detail.1688.com/offer/586468555080.html
Eu mesmo comprei e eram verdadeiros. Acho que, nos próximos 10 anos, os diamantes vão perder quase todo o seu valor. A moissanita já ficou praticamente sem valor, como rubis sintéticos, e novos usos industriais para essas gemas devem se abrir.
Existem limas diamantadas, lâminas, discos e brocas diamantadas, e também dá para fazer vidro. Por causa do preço, eles só são usados em laboratórios que realmente precisam, mas há ainda mais aplicações.
Muitos desses usos não ligam muito para tamanho, qualidade ou transparência. Em vez de depender de resíduos do lapidamento de joias ou de peças rejeitadas, é possível fabricá-los diretamente e garantir o fornecimento.
É especialmente bom que a queda no preço dos diamantes sintéticos tenha tornado discos de corte diamantados e limas ferramentas baratas e comuns. Hoje dá para comprar na Amazon um conjunto de limas diamantadas por menos de US$ 10, o que é bem impressionante.
Já é surpreendente que ela tenha sobrevivido por mais de 100 anos, mas inflar artificialmente o preço dos diamantes por meio de marketing esperto e controle de oferta não é produtivo.
Quando a De Beers empurrou um marketing fictício em torno de pedras brilhantes que ninguém queria comprar, do tipo “prove seu valor à mulher a quem você vai pedir em casamento”, pessoas sem muita informação foram manipuladas a comprar.
Diamantes também são muito comuns no espaço e provavelmente também são comuns nas profundezas da Terra. O ajuste de preços é uma mudança saudável e, no longo prazo, benéfica para a humanidade. Não houve nada de bom no impacto causado na África, e um problema com o qual ninguém se importava está sendo resolvido por outro caminho.
Eles já sabem o que está por vir.
Conteúdo feito por humanos pode seguir um caminho parecido no futuro. É uma questão de sinalização de status: poder comprar um produto inferior e mais caro.
Se você sonha em ser inventor ou engenheiro, precisa observar bem como Hall foi tratado na GE
Ele inventou uma tecnologia capaz de mudar o jogo enquanto a diretoria colocava todo tipo de obstáculo no caminho, mas o que recebeu foi um aumento de 10% no salário e um título de poupança de 10 dólares
Se tivesse feito isso sozinho, poderia ter ficado imensamente rico fornecendo diamantes sintéticos ao mundo inteiro. Isso partindo do pressuposto de que não teria enfrentado disputas legais com o ex-empregador, mas também poderia ter desenvolvido ainda mais a tecnologia em tempo integral
Só porque pessoas no poder dizem que algo não é uma boa ideia, não significa que de fato seja uma má ideia. Claro, também não significa que seja uma boa ideia, mas, se elas disserem para você não criar aquilo, não entregue uma ideia incrível de mão beijada; crie você mesmo e fique com os ganhos quando ela virar uma mina de ouro
https://en.wikipedia.org/wiki/Shuji_Nakamura#Careers
Há algum tempo, vejo que os diamantes cultivados em laboratório ficaram bem mais baratos que os diamantes minerados. Em alguns casos, chegam a custar 2 a 3 vezes menos
Curiosamente, quanto mais puro é um diamante — ou seja, quanto mais límpido e com menos impurezas — mais sobe o preço por quilate, até o momento em que ele é puro demais, o que passa a significar que não é natural, mas de laboratório; aí o preço cai
Comecei a pesquisar diamantes dois anos antes de pedir minha atual esposa em casamento, e fui fundo em química, história e marketing
Os de laboratório não exigiam nem pensar duas vezes. Pelo dinheiro que eu gastaria em um 1 quilate ruim da DeBeers, comprei uma pedra enorme e sem defeitos
Meu único arrependimento é que, daqui a alguns anos, até o preço que paguei pelo diamante vai parecer muito acima do mercado, mas, ainda assim, uma hora eu precisava casar. Talvez no nosso 10º aniversário de casamento eu acabe comprando para ela um diamante do tamanho de uma bola de golfe
Também fico pensando se a noiva realmente esperava um diamante, ou se teria ficado decepcionada caso fosse outro objeto com valor apenas para os dois
Brilha muito mais, é mais barata e, pelo menos no meu círculo, é recebida como algo igualmente incrível
Mas, se a outra pessoa quer um “diamante de verdade”, então nem o de laboratório vai servir
Quando fiquei noivo no ano passado e comprei o anel, escolhi um lugar com um processo tão bem estruturado que nem precisei ir pessoalmente à loja, e que usa gemas cultivadas em laboratório
A qualidade era bem alta, a cor impressionava, minha noiva escolheu uma safira rosa, e o preço ficou muito abaixo do que eu esperava
Neste momento, não entendo muito bem por que alguém ainda iria querer um diamante “de verdade”. Dá para obter uma gema melhor por menos, sem o desconforto ético, e o simples fato de poder montar a gema que você quer em nível molecular é, do ponto de vista de um nerd de ciência, algo incrivelmente legal
Há neles uma energia bruta e uma história. Será que uma cachoeira majestosa, criada por engenheiros para correr sobre uma bela rocha produzida em fábrica, pode inspirar tanta reverência quanto uma cachoeira formada por milhares de anos de processos geológicos?
A frase “diamantes de laboratório são uma prova do princípio de que humanos conseguem fazer melhor aquilo que a natureza consegue fazer” parece, em meio a um texto interessante, revelar uma arrogância profunda
Diamantes naturais já estão sendo vendidos em massa, só que lentamente. Pessoas do setor sabiam há muito tempo que esse momento chegaria
Isso vira o clássico problema de ser a última pessoa segurando a sacola
Em alguns países, estoques que indivíduos ou famílias acumularam por muito tempo agora passaram a valer muito menos. A estrutura do setor de diamantes varia de país para país, mas, nos lugares em que revendedores individuais mantêm muito estoque, o incentivo para se opor às pedras sintéticas é maior
Vi isso pessoalmente na Turquia. Cerca de um ano e meio atrás, dei à minha noiva um anel de moissanite muito bom e, quando o mostramos a joalheiros, a maioria fazia questão de encenar uma atitude do tipo: “Parabéns pelo casamento, mas eu só posso trabalhar com pedras verdadeiras. Nem deveríamos olhar para isso”
É difícil culpá-los. Muitas dessas lojas familiares têm centenas de milhares a milhões de dólares em estoque de diamantes naturais acumulado ao longo de anos, e agora surgiu algo superior em todos os aspectos por apenas uma fração do preço
Em algumas partes do mundo, a resistência às gemas de laboratório chegou a ser violenta. Mas a indústria de diamantes naturais é muito mais violenta, e é bom ver o modo como diamantes são minerados se tornar coisa do passado
Ao considerar diamantes, também é preciso olhar para o valor de revenda. Ele é péssimo
Se é um objeto que, em tese, praticamente não deveria se desgastar, o preço que alguém está disposto a pagar por ele usado deveria estar próximo do preço real
Essa afirmação fica correta se forem acrescentadas algumas ressalvas
Se você se interessa por diamantes de grau de investimento, do tipo que grandes casas de leilão poderiam negociar, vai encontrar pesos elevados ou cores fantasia que as pedras sintéticas ainda não alcançaram
No comércio de diamantes, cristais brutos impecáveis ou quase impecáveis com mais de 100 quilates às vezes são chamados de “paragon”, e há uma longa lista de casos famosos, mas, pelo que sei, o maior diamante sintético de grau gemológico ainda está na casa dos 30 quilates. Cores vivas têm limites em tamanhos muito menores que isso
Ainda assim, acho que em algumas décadas eles poderão superar a natureza. Pelo menos no caso dos diamantes da Terra; também me lembro de ter lido em algum lugar sobre a descoberta de um diamante espacial do tamanho da Lua
Os preços estão caindo rápido como uma pedra despencando de uma torre alta, e as cores e opções estão ficando mais numerosas. Em 10 anos, se for uma cor comum, será possível comprar praticamente qualquer diamante por menos do que custava uma pedra bruta de 2 quilates em 2014
Se você gosta de gemas enormes, já dá para comprar moissanita de 1000 quilates. Há até um exemplo de 100 quilates na Amazon.com: https://www.amazon.com/Gemonite-15CT-100CT-Moissanite-Colorl...
Há 10 anos, isso era inimaginável. A indústria de diamantes e gemas está mudando rapidamente
Diamantes nunca foram tão raros quanto os investidores gostariam de acreditar, e a situação vai piorar