O cultivo de diamantes em laboratório envolve a criação de condições que imitam a formação natural de diamantes nas profundezas da Terra.
Existem dois métodos principais utilizados: Alta Pressão e Alta Temperatura (HPHT) e Deposição Química de Vapor (CVD).
Método de alta pressão e alta temperatura (HPHT)
O método HPHT envolve submeter uma pequena semente de diamante a pressão e temperatura extremas.
A semente é colocada num aparelho de alta pressão.
Ela é submetida a temperaturas que variam de 1300 a 1600 graus Celsius.
A pressão excede 870.000 lbs. por polegada quadrada.
A semente é rodeada por uma fonte de carbono, normalmente grafite altamente refinada.
A grafite derrete e forma camadas à volta da semente devido à elevada temperatura e pressão.
À medida que o aparelho arrefece, o carbono solidifica, formando um diamante.
Este processo requer um controlo preciso.
Normalmente, é efectuado através de uma prensa cúbica ou de uma prensa de correia.
A prensa cúbica utiliza pistões para aplicar pressão de várias direcções.
A prensa de correia utiliza dois pistões fortes que aplicam a mesma pressão em direcções opostas.
Método de deposição química de vapor (CVD)
Em contraste com o HPHT, o método CVD funciona a pressões mais baixas, mas ainda requer altas temperaturas.
Uma semente de diamante é colocada numa câmara cheia de um gás rico em carbono, como o metano.
O gás é ionizado com micro-ondas ou lasers.
Isto quebra as moléculas do gás e permite que os átomos de carbono se liguem à semente de diamante.
O processo envolve o crescimento do diamante camada por camada a temperaturas entre 700°C e 1300°C.
Este método é geralmente mais moroso, demorando cerca de 4 a 6 semanas.
Requer a remoção periódica da camada de grafite para facilitar o crescimento de um diamante maior.
Equipamento sofisticado e supervisão especializada
Ambos os métodos requerem equipamento sofisticado e supervisão especializada.
As condições devem ser controladas com precisão para facilitar o crescimento de diamantes de alta qualidade.
A escolha entre HPHT e CVD depende muitas vezes das caraterísticas desejadas do diamante e das capacidades específicas do laboratório.
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