Então, diamantes. Aqueles pedacinhos brilhantes que as pessoas adoram, geralmente estão enterrados no manto da Terra sob pressões e temperaturas extremas. Estamos falando de vários gigapascais de pressão e mais de 1.500 graus Celsius, cozinhando por bilhões de anos. Mas fabricar essas gemas em laboratório sempre significou imitar essas condições severas — até agora.
Diga adeus ao velho método de alta pressão e alta temperatura (HPHT). Essa técnica antiga envolve pegar carbono, dissolvê-lo em metais líquidos como ferro e espremê-lo sob imensa pressão até que se transforme em diamante. O problema? Você precisa de um diamante inicial, e leva semanas para cultivar uma gema do tamanho de um mirtilo.
Chega o novo método: uma técnica que dispensa o diamante inicial e as pressões extremas. Liderada por Rodney Ruoff no Instituto de Ciência Básica na Coreia do Sul, essa equipe encontrou uma maneira elegante de fazer diamantes na pressão atmosférica normal do dia a dia. Isso mesmo, sem mais condições insanas. Eles publicaram suas descobertas na Nature em 24 de abril.
Então, como eles fizeram essa mágica? Começaram com um cadinho de grafite — pense nisso como um pequeno caldeirão — preenchido com gálio aquecido eletricamente e um pouco de silício. O gálio, que pode parecer algo de um filme de ficção científica, foi escolhido porque é bom em transformar metano em grafeno, outra forma de carbono puro.
A configuração: uma câmara caseira que comporta cerca de 9 litros, que pode ser preparada para experimentos em apenas 15 minutos. Eles encheram essa câmara com gás metano superquente e rico em carbono. Após muitos testes, descobriram que uma mistura de gálio, níquel e ferro, com apenas uma pitada de silício, era o segredo. Com essa combinação, conseguiram cultivar diamantes em apenas 15 minutos. Em duas horas e meia, tinham um filme completo de diamante. Análises espectroscópicas confirmaram que era quase puro, com apenas alguns átomos de silício misturados.
Aqui está o detalhe: o mecanismo exato que forma esses diamantes ainda é um pouco misterioso. Os pesquisadores acham que uma queda de temperatura dentro do cadinho impulsiona o carbono do metano para o centro, onde se transforma em diamante. E sem aquele pouco de silício, nada feito — sem diamantes. Eles suspeitam que o silício possa estar atuando como uma semente ao redor da qual o carbono se cristaliza.
Mas antes de começar a sonhar com anéis de diamante, tem um porém. Os diamantes cultivados com esse novo método são minúsculos, microscópicos mesmo. Estamos falando de centenas de milhares de vezes menores do que o que o HPHT pode produzir. Pequenos demais para enfeitar seu porta-joias, mas potencialmente úteis para aplicações industriais, como polimento e perfuração.
O que é empolgante é o potencial para ampliação. Como o processo funciona a baixa pressão, poderia tornar a síntese de diamantes muito mais viável em larga escala. Imagine fabricar diamantes industriais como uma linha de montagem de fábrica. Mas, por enquanto, ainda estamos esperando para ver como isso vai se desenrolar comercialmente. O próprio Rodney Ruoff diz que pode levar um ou dois anos para ver qualquer impacto real.
