La plus grande société de diamants du monde vend enfin des diamants synthétiques. Voici comment ils sont fabriqués

La plus grande société diamantaire du monde, De Beers, a récemment annoncé qu’ elle commencerait à vendre des pierres précieuses en diamant synthétique pour la première fois en 130 ans d’histoire.

Des diamants artificiels sont fabriqués depuis les années 1950, mais De Beers a longtemps résisté à l’idée de se lancer sur le marché du diamant synthétique. L’entreprise estime désormais que la technologie est suffisamment efficace pour produire de grandes quantités de diamants synthétiques ayant la qualité des meilleures pierres précieuses. Comment ce processus fonctionne-t-il exactement ?

Le diamant est très apprécié en tant que pierre précieuse transparente qui brille comme aucune autre. C’est également l’un des matériaux les plus durs et il est froid au toucher.

Tous ces attributs remarquables dépendent de la disposition parfaitement régulière des atomes à l’intérieur du cristal de diamant, et tous ces atomes sont exactement les mêmes : ce sont des atomes de carbone.

De minuscules imperfections dans cet arrangement, qu’il s’agisse d’un atome mal placé, manquant ou d’un élément différent, peuvent entraîner d’énormes changements dans la couleur du diamant. Par exemple, si l’on remplace un atome de carbone sur 10 000 par un atome d’azote, une pierre précieuse transparente devient brune.

Il n’est pas facile d’organiser les atomes de carbone en un cristal parfait et cela ne peut pas se produire naturellement à la surface de la Terre, car le carbone préfère former des cristaux de graphite, le matériau noir et mou que nous utilisons pour les mines de crayon.

Dans cet environnement, les atomes de carbone ont également tendance à s’attacher plus facilement à d’autres atomes tels que l’oxygène et l’hydrogène qu’entre eux.

Cela signifie que même la fabrication de cristaux de graphite pur est difficile.

Les diamants naturels sont fabriqués dans les profondeurs de la Terre où, très rarement, les bons ingrédients, à la bonne température et à la bonne pression, sont réunis puis transportés à la surface pendant des millions d’années.

Les premiers diamants artificiels ont été fabriqués en laboratoire en reproduisant ces conditions dans d’énormes machines, et c’est encore de cette manière que sont fabriqués aujourd’hui les petits diamants destinés aux outils de coupe industriels.

Il est également possible de fabriquer des cristaux de diamant artificiel de haute qualité en faisant croître des couches d’atomes de carbone, une par une, à l’aide de méthane. Pour ce faire, on élimine l’hydrogène des molécules de méthane dans des récipients ultra-propres en utilisant des plasmas chauds.

Tout le carbone est alors forcé de croître en cristaux de diamant, plutôt qu’en l’un des nombreux autres types de carbone tels que le graphite, le graphène ou le fullerène de Buckminster (à moins bien sûr que vous ne souhaitiez faire croître des combinaisons de ces matériaux très différents).

Le défi consiste à rendre ce processus, connu sous le nom de dépôt chimique en phase vapeur (CVD), rentable. De Beers pense avoir atteint ce stade et prévoit d’étendre la production dans son usine d’Ascot, au Royaume-Uni, et dans une nouvelle usine de diamants aux États-Unis.

Le contrôle de la pureté de ces cristaux ouvre également de nouvelles possibilités d’utilisation du diamant. Par exemple, il est possible d’utiliser chaque impureté atomique comme une minuscule torche qui produit une seule particule de lumière sans interférence de ses atomes voisins dans le cristal. Cette particule peut être utilisée pour stocker un seul bit d’information dans un ordinateur “quantique” spécial.

Les impuretés de bore, en plus de produire des diamants d’un bleu profond ou d’un noir précieux, sont utilisées pour fabriquer des diamants qui conduisent l’électricité, fournissant ainsi un matériau alternatif au silicium ou aux métaux dans des conditions extrêmes comme dans l’espace.

les lueurs dans la lumière ultraviolette sont régulièrement utilisées pour distinguer les pierres précieuses naturelles des pierres synthétiques.

Ainsi, même si la perfection du diamant ne peut être remise en question par l’œil humain, ses minuscules imperfections sont toujours là pour révéler son histoire cachée et son individualité.