Os diamantes obtidos por esta nova técnica são em grande parte puros, mas muito pequenos para serem montados em joias.
Crédito: Institute for Basic Science
Os diamantes naturais se formam no manto terrestre, sob enormes pressões e em temperaturas extremamente altas. Atualmente, a maioria dos diamantes artificiais é produzida pelo método HPHT (alta pressão alta temperatura), que imita essas condições extremas. No entanto, essa técnica é cara e requer equipamentos complexos.
Outro método, chamado deposição química em fase vapor (CVD), evita algumas das limitações do HPHT, mas ainda necessita de um germe de diamante.
A nova técnica, desenvolvida por uma equipe liderada por Rodney Ruoff do Instituto de Ciências Básicas na Coreia do Sul, supera esses obstáculos. Os resultados foram publicados na revista Nature.
O cadinho de diamante
Este método inovador usa gálio aquecido com um pouco de silício em um cadinho de grafite. O gálio foi escolhido porque pode catalisar a formação de grafeno, uma forma de carbono puro. O cadinho é colocado em uma câmara mantida à pressão atmosférica, através da qual é injetado um gás metano rico em carbono. Esta câmara, concebida por Won Kyung Seong, permite testes rápidos com diferentes concentrações de metais e gases.
Os pesquisadores descobriram que uma mistura de gálio, níquel e ferro, com uma pitada de silício, era ideal para catalisar o crescimento dos diamantes. Em apenas 15 minutos, diamantes se formam na base do cadinho. Em duas horas e meia, aparece um filme de diamante mais completo. Análises mostraram que este filme é em grande parte puro, com alguns átomos de silício.
O mecanismo exato ainda precisa ser elucidado, mas parece que a queda de temperatura conduz o carbono do metano para o centro do cadinho, onde ele se cristaliza em diamante. O silício provavelmente age como um germe para essa cristalização.
No entanto, este novo método produz diamantes muito pequenos, bem menores do que os obtidos através do HPHT. Portanto, são muito pequenos para serem usados como joias. As potenciais aplicações em áreas tecnológicas como polimento e perfuração ainda precisam ser exploradas. Mesmo assim, esta técnica em pressão ambiente pode aumentar consideravelmente a produção de diamantes no futuro. Rodney Ruoff estima que em um ou dois anos, teremos uma melhor ideia dos possíveis impactos comerciais.