Golden Jubile, es el diamante tallado más grande del mundo, con 545,67 quilates.
Todo hay que reducirlo a su máxima simplicidad, pero no más.
Albert Einstein
En 1894, H. G. Wells publicaba su relato breve titulado El fabricante de diamantes, donde se cuenta la historia de un personaje que, supuestamente, es capaz de sintetizar las brillantes piedras en su laboratorio casero. Esta historia no parece haber sido demasiado anticipadora, pues ya existían precedentes reales de la existencia de diamantes hechos por la mano del hombre desde las dos últimas décadas del siglo XIX.
Al parecer, la palabra diamante proviene del vocablo griego adamas, que significa invencible. El mismo origen presenta el término adamantium, aleación que integra el esqueleto de Lobezno, uno de los mutantes miembros de X-men.
El peso de un diamante se mide en quilates. Un quilate equivale a la quinta parte de un gramo, es decir, 200 miligramos. El segundo mayor diamante tallado que existe en la actualidad es la «Estrella de África» que, con algo más de 530 quilates, fue obtenido a partir de otro aún más grande (esta vez en bruto) llamado «Cullinan», extraído en 1905 en una mina de Sudáfrica y cuyo peso ascendió a nada menos que 3.106 quilates. En la actualidad, forma parte de las joyas de la Corona británica. Sólo es superado por el «Golden Jubile», con casi 546 quilates y propiedad del rey de Tailandia desde 1966. Muy recientemente se ha extraído, también en una mina de Sudáfrica, lo que parece ser el diamante más grande del mundo, que, con cerca de 7.000 quilates, duplicaría al «Cullinan», aunque todavía se requieren una serie de pruebas que confirmen los resultados.
La alotropía es aquella propiedad de los elementos químicos que hace posible que éstos se presenten bajo estructuras moleculares diferentes, o con características físicas distintas. Sus diversas estructuras moleculares deben presentarse en el mismo estado físico (sólido, líquido o gaseoso, por ejemplo). Actualmente, se conocen cinco formas alotrópicas del carbono: grafito, diamante, fulerenos, nanotubos y nanoespumas. Estas últimas presentan la propiedad de ser ferromagnéticas (como los imanes), y se pueden emplear en medicina al ser inyectadas en la sangre para, posteriormente, ser dirigidas a localizaciones específicas de interés.
Golden Jubile, es el diamante tallado más grande del mundo, con 545,67 quilates.
Me centraré en las dos primeras por tratarse de las más comunes en la naturaleza. Resulta que el grafito es la que, con mucho, más abunda, mientras que el diamante brilla por su ausencia y constituye una de las joyas de más valor, precisamente por su escasez y su dificultad de extracción en las minas. En el grafito, cada átomo de carbono se encuentra unido a otros tres formando hexágonos de estructura laminar estando, al mismo tiempo, estas láminas unidas entre sí mediante fuerzas de Van der Waals relativamente débiles. Ésta es la razón por la que es posible escribir fácilmente con un lápiz. En cambio, en el diamante, cada átomo de carbono se une a otros cuatro formando una estructura tridimensional muy resistente, que es la que le dota de esa dureza capaz de rayar a casi todos los materiales, por lo que es muy utilizado para recubrir muchos tipos de herramientas. Además, los átomos de carbono en el diamante se encuentran en lo que se conoce como estructura metaestable (esto es un estado débilmente estable), que puede mantenerse durante miles de años (de ahí la célebre frase «un diamante es para siempre», aunque la palabra «siempre» es un tanto exagerada, como ya veremos un poco más adelante).
¿Por qué, en condiciones normales, encontramos mucho más fácilmente el grafito que el diamante? Aquí tiene algo que decir la termodinámica, esa rama de la física que nos permite afirmar si un proceso se puede dar en la naturaleza de forma espontánea o, por el contrario, hay que proporcionarle energía para que se produzca. Una de las funciones termodinámicas que permite hacer esto es la denominada energía libre de Gibbs. Cuando se evalúa esta función para las dos fases (diamante y grafito) y se restan ambos valores (esta diferencia se conoce con el nombre de «delta de G»), el signo negativo nos indica si la transformación de una fase en la otra es un proceso termodinámicamente favorecido y, por tanto, puede darse de forma espontánea. En el caso que nos ocupa, la delta de G muestra una clara dependencia tanto de la presión como de la temperatura y, desafortunadamente, resulta que tiene signo positivo. ¡Nuestro gozo en un pozo! Las puntas de nuestros lápices nunca se transformarán espontáneamente en diamantes. Por el contrario, el diamante acabará trocándose en grafito si se deja transcurrir el tiempo suficiente, aunque esto no es del todo cierto ya que, además, se requeriría añadir una energía elevada al proceso (energía de activación). Ya podéis tranquilizar a vuestras parejas, pues a lo largo de toda su vida, el diamante que les habéis regalado se mantendrá con todo su esplendor inicial.
¿Cuál debería ser, entonces, la presión necesaria para que la estructura cristalina del diamante fuese más estable que la del grafito a temperatura ambiente? Pues bien, si se realiza el cálculo de la delta de G, asumiendo que la temperatura sea de unos agradables 20 °C, se obtiene que su signo será negativo siempre y cuando la presión supere ligeramente las 15.000 atmósferas, el mismo valor que nos encontraríamos en caso de bucear a 150 km de profundidad en el océano, siempre que fuera en otro planeta, ya que aquí, en la Tierra, el punto de máxima profundidad marina resulta ser de tan sólo unos 11 km y se encuentra en la fosa de las Marianas. El diagrama de fases del carbono también indica que, a medida que se aumenta la temperatura, se requiere una presión mayor para transformar el grafito en diamante. Sin embargo, parece ser más favorable, desde un punto de vista práctico, aumentar la temperatura y la presión hasta hacer que el grafito se transforme en carbono líquido y, posteriormente, enfriarlo para obtener el precioso cristal.
En el año 1955, la compañía General Electric anunció, en el volumen 176 de la prestigiosa revista Nature, la conversión de grafito en diamante a una temperatura cercana a los 2.500 °C y una presión de 100.000 atmósferas mediante un proceso denominado de «alta presión y alta temperatura» o HPHT (High Pressure High Temperature). Siete años más tarde, en 1962, lo consiguieron de nuevo, esta vez sin la ayuda de un catalizador (esto es, una sustancia que se añade al proceso y que ayuda a que éste se realice con un gasto energético menor, aunque sea a costa de introducir impurezas en las piedras preciosas), para lo cual tuvieron que duplicar tanto la temperatura como la presión. Increíblemente, nada menos que 38 años después del primer trabajo, enviaron una nota aclaratoria también a la misma revista Nature (en su volumen 365) donde se decía que el primer diamante artificial que habían sintetizado era, en realidad, un diamante natural que se les había «colado» de forma accidental en su primer experimento. En abril de 2007, esta vez la revista Science, daba a conocer los resultados obtenidos por un grupo de investigadores de la universidad de California en Los Ángeles consistentes en la síntesis de un compuesto, el diboruro de renio, el cual presentaba unas propiedades de dureza semejantes a las del diamante, pero con la gran ventaja de poder ser fabricado a presiones normales, abaratando considerablemente el coste de producción. En la actualidad existe un número considerable de compañías que se dedican a producir de forma industrial diamantes artificiales. De todas ellas, quizá las más sorprendentes sean LifeGem o Algordanza. En 2002, la primera, y en 2004, la segunda, anunciaron que estaban en condiciones de producir los diamantes sintéticos a partir de los restos incinerados de cadáveres. ¡Atención a las cenizas de vuestros seres queridos!
Superman es capaz de recoger un puñado de carbón, y presionándolo con fuerza con su mano derecha conseguir sintetizar un pedrusco de diamante.
Muy probablemente, a estas alturas, os estaréis preguntando a qué viene todo este culebrón sobre el carbón, el grafito y el diamante y qué tienen que ver con todas estas milongas de la termodinámica, fases, formas alotrópicas, funciones de Gibbs, etc. Pues la verdad es que casi nada; tan sólo es una mera disculpa para que vosotros mismos juzguéis la hazaña de Superman, quien, en la tercera entrega, Superman III (1983), protagonizada por Christopher Reeve, tras aterrizar suavemente en un yacimiento de carbón llevando en brazos al redimido Gus Gorman (interpretado por Richard Pryor), recoge del suelo un puñado de negro carbón y, presionándolo fuertemente entre las palmas de sus manos, consigue sintetizar un estupendo y enorme pedrusco del preciado cristal transparente que todas las mujeres desean. Aunque no quiero discutir en absoluto la superfuerza de nuestro hombre de acero, sí que me gustaría señalar que la piedra sale de sus manos, nada menos que tallada con un gusto tan exquisito que ni los joyeros de Tiffany’s. ¡Qué manos tienes, Súper…!