Alors que les diamants naturels sont créés à l’intérieur de la terre pendant des millions d’années, les diamants synthétiques sont créés en laboratoire en quelques semaines. Comment cela est-il possible ?
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Comment se forment les diamants naturels ?
C’est à environ 177 à 241 kilomètres sous la surface que se forment les diamants naturels. À cette profondeur, la pression peut presque atteindre 50 000 atm (une atmosphère, ou « atm », équivaut à la pression de l’air au niveau de la mer). La température peut varier entre 900°C et 1300°C. Les diamants se forment dans le magma lorsque le carbone est comprimé dans ces circonstances extrêmes dans son état le plus compact. Ces diamants ont été exposés par d’anciennes éruptions volcaniques, qui ont également produit des roches kimberlitiques.
Cela dit, la majorité des diamants naturels ont des millions, voire des milliards d’années. Il est également fascinant de constater que la croissance du diamant n’est pas nécessairement un processus continu. Un changement de température ou de pression peut compromettre la création d’un diamant brut. La pierre précieuse pourrait alors attendre les circonstances idéales pour poursuivre son développement pendant des centaines, voire des millions d’années.
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Quelle est la méthode de fabrication des diamants en laboratoire ?
La structure carbonée des diamants créés en laboratoire est identique à celle des diamants naturels. La culture à haute pression et haute température (HPHT) est généralement utilisée pour les fabriquer. Afin de reproduire le développement des diamants dans les profondeurs de la surface terrestre, les scientifiques de General Electric ont créé la première technique HPHT en 1954. Le procédé le plus rentable pour créer de gros diamants est la HPHT.
1. Semer la graine
À partir d’un cristal de semence, un petit morceau de diamant est utilisé dans le processus HPHT. Il est placé dans une cellule de pressage avec un catalyseur métallique en fer ou en nickel. Au-dessus se trouve un bloc de carbone pur, tel que le graphite.
2. Appliquer une pression
La presse porte la température de la cellule jusqu’à 1600°C, ce qui est incroyablement élevé. Ensuite, la cellule est chauffée à l’aide d’enclumes métalliques. Elle exerce ensuite une grande pression à l’aide d’enclumes métalliques. Le catalyseur métallique doit fondre à une pression et une température suffisamment élevées.
3. Accumulation des atomes
Les atomes de carbone sont déplacés du graphite vers le germe cristallin par le métal fondu. Les formations à plusieurs faces que nous connaissons sont le résultat de l’accumulation progressive des atomes de carbone autour du cristal. Pour réduire le risque de malformation, le taux de croissance doit être régulé.
4. Couper et polir
Une fois refroidi, le diamant peut être taillé et poli comme les plus beaux diamants trouvés dans la nature. Ensuite, il peut être évalué en fonction de sa taille, de sa couleur, de son carat et de sa clarté. Selon le type de métal utilisé, des catalyseurs peuvent conférer aux diamants un soupçon de couleur.
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