Les diamants artificiels

Ah, les diamants.. Beauté chère pour la plupart des personnes mais beauté scientifique pour les spécialistes et amateurs de cailloux.. D’une transparence magnifique, d’une forme parfaite, d’une brillance inégalable, il reste un des rares joyaux de ce monde car formé dans des conditions très dures. Cependant, l’Humanité sait aujourd’hui fabriquer des diamants « artificiels ». Alors qu’est-ce qu’on entend par « artificiel » ? Sont-ce de faux diamants ?

Futura Sciences

En fait, c’est quoi un diamant ?

Première chose à laquelle on pense : le diamant est un minéral considéré comme le plus dur et le plus transparent d’entre tous.

Pour ce premier point, il existe une échelle, dite de Mohs, qui classe les minéraux selon leur dureté. Je ne m’étalerai pas là dessus ici (peut-être dans un prochain article) mais sachez que le diamant est effectivement le plus dur (et de loin). Second point : même si on imagine mal un minéral qui pourrait être aussi brillant et transparent qu’un diamant, sachez que certains quartz par exemple peut ressembler à un diamant. Ce qui les différencie majoritairement, c’est leur provenance, leur forme et leur composition. D’ailleurs, puisqu’on parle..

Le diamant, pour ceux qui se sont endormis pendant leurs cours de géologie, c’est du carbone pur. Donc oui, le minéral le plus dur sur Terre a la même composition chimique qu’un vieux morceau de charbon.. Mais tout est dans la structure. Alors que dans le charbon c’est le bazar, dans un diamant, les atomes de carbone sont parfaitement arrangés. Imaginez un quadrillage fait de carrés et mettez un atome à chaque noeud : vous obtenez une couche de carbone. Maintenant, mettez plein (vraiment plein) de ces couches les unes sur les autres, atomes de carbone alignés, et vous obtenez un diamant. Simple et pourtant si fort.. Tout ça grâce à des conditions de formation assez.. chaudes. Entre 140 et 200 km de profondeur, on atteint des 2000°C mais surtout une pression de l’ordre de 75 tonnes par cm2.. J’ai calculé : le sommet de votre crâne a une surface d’environ 160 cm2. Avec une pression telle que celle subie par les diamants lors de leur formation, ça revient à poser 2000 éléphants d’Afrique (poids moyen = 6 tonnes) dessus. Humain = 0, diamant = 1.

Et en plus de ça, il faut à la Terre jusqu’à 3 milliards d’années pour former un diamant, soit 75% de son âge…

Fabriquer artificiellement un diamant

Avec les conditions qu’on vient d’énoncer, comment former un diamant et recréer de telles conditions en laboratoire ? Bah certaines entreprises ont réussi..

Déjà, un diamant artificiel est très semblable à un diamant naturel. A l’oeil nu, à la loupe, ou au microscope, vous ne feriez pas la différence.. Seul un laboratorie spécialisé peut certifié si il s’agit d’un diamant naturel ou artificiel. La composition chimique, la structure physique, les propriétés optiques d’un diamant artificiel sont les mêmes qu’un vrai diamant. Chaque technique de production des diamants laisse ses marques, invisibles quand on n’a pas les outils appropriés..

On peut reproduire des conditions de haute température et haute pression dans des caissons, utiliser des dépôts chimiques en phase vapeur, mais le plus intéressant et le plus récent reste la fabrication de diamant avec un « micro-ondes ».

C’est clairement pas le micro-ondes que vous et moi avons chez nous, et l’appellation est d’ailleurs assez fausse puisqu’on est plus près d’un four classique.. Mais passons. Prenez donc le super-four, chauffez-le à 1000 degrés, mettez-y du carbone, de l’hydrogène et du méthane et attendez 3 à 6 semaines : boom, du diamant. A très haute température, le mélange d’hydrogène et de méthane va aider le carbone à cristalliser et donc à former les couches du diamant.

Plus rapide et moins cher que les diamants naturels (environ 70% du prix), les diamants artificiels auront-ils vos faveurs ?.. une fois que vous aurez gagné au loto bien sûr.

Sources :