Diamante Sintético: Lo real es raro, ¿los diamantes siguen siendo preciosos si podemos fabricarlos en un laboratorio?

Por Fouad Sabry

Qué es el diamante sintético

El diamante cultivado en laboratorio es un diamante que se produce mediante un proceso de fabricación, a diferencia del diamante natural creado mediante procesos geológicos y extraído mediante minería.

Cómo se beneficiará

(I) Insights y validaciones sobre los siguientes temas:

Capítulo 1: Diamante sintético

Capítulo 2: Nanodiamante de detonación

Capítulo 3: Defectos cristalográficos en el diamante

Capítulo 4: Diamante (piedra preciosa)

Capítulo 5: Diamante

Capítulo 6: Gema

Capítulo 7: Ciencia de los materiales

(II) Responder a las principales preguntas del público sobre los diamantes sintéticos.

(III) Ejemplos del mundo real para el uso de diamantes sintéticos en muchos campos.

(IV) 17 apéndices para explicar, brevemente, 266 tecnologías emergentes en cada industria para tener una comprensión completa de 360 ​​grados de las tecnologías de diamantes sintéticos.

Para quién es este libro

Profesionales, estudiantes de pregrado y posgrado, entusiastas, aficionados y aquellos que quieren ir más allá del conocimiento o la información básicos para cualquier tipo de diamante sintético.

• Idioma: Español
• Editorial: Mil Millones De Conocimientos [Spanish]
• Fecha de lanzamiento: 27 ene 2022

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Otros libros del autor

1 - Propulsión por plasma

2 - Motor de detonación por pulsos

3 - Robótica Agrícola

4 - Sistemas Ecológicos Cerrados

5 - Carne cultivada

6 - Agricultura vertical

7 - Vehículos autónomos

8 - Drones autónomos

9 - Robótica Autónoma

10 - Armas autónomas

11 - Arcología

12 - Impresión 4D

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14 - Libro mayor distribuido

15 - Moneda digital

16 - Finanzas descentralizadas

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19 - Metal amorfo

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21 - Polímero conductor

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26 - Laboratorio en un chip

27 - Superconductividad de alta temperatura

28 - Nanopartículas magnéticas

29 - Fluido magnetorreológico

30 - Microfluídica

31 - Superfluidez

32 - Metamaterial

33 - Espuma de metal

34 - Estructura multifunción

35 - Nanomateriales

36 - Materia programable

37 - Punto cuántico

38 - Siliceno

39 - Superaleación

40 - Diamante sintético

41 - Cristal de tiempo

42 - Hormigón translúcido

43 - Interfaz cerebro-computadora

44 - Inteligencia de enjambre

Serie de The Author

Tecnologías emergentes en el sector aeroespacial

1 - Propulsión por plasma

2 - Motor de detonación por pulsos

Tecnologías emergentes en la agricultura

1 - Robótica Agrícola

2 - Sistemas Ecológicos Cerrados

3 - Carne cultivada

4 - Agricultura vertical

Tecnologías emergentes en cosas autónomas

1 - Vehículos autónomos

2 - Drones autónomos

3 - Robótica Autónoma

4 - Armas autónomas

Tecnologías emergentes en la construcción

1 - Arcología

2 - Impresión 4D

3 - Ciudad Abovedada

Tecnologías emergentes en finanzas

1 - Libro mayor distribuido

2 - Moneda digital

3 - Finanzas descentralizadas

Tecnologías emergentes en tecnología de la información

1 - Máquinas inteligentes

Tecnologías emergentes en ciencia de materiales

1 - Aerogel

2 - Metal amorfo

3 - Bioplástico

4 - Polímero conductor

5 - Tratamiento criogénico

6 - Armadura dinámica

7 - Fullereno

8 - Grafeno

9 - Laboratorio en un chip

10 - Superconductividad de alta temperatura

11 - Nanopartículas magnéticas

12 - Fluido magnetorreológico

13 - Microfluídica

14 - Superfluidez

15 - Metamaterial

16 - Espuma metálica

17 - Estructura multifunción

18 - Nanomateriales

19 - Materia programable

20 - Punto cuántico

21 - Siliceno

22 - Superaleación

23 - Diamante sintético

24 - Cristal de Tiempo

25 - Hormigón translúcido

Tecnologías emergentes en neurociencia

1 - Interfaz cerebro-computadora

Tecnologías emergentes en robótica

1 - Inteligencia de enjambre

Mil millones de conocedores

Diamante sintético

Lo real es raro, ¿los diamantes siguen siendo preciosos si podemos hacerlos en un laboratorio?

Fouad Sabry

Derechos de autor

Derechos de autor de diamantes sintéticos © 2021 por Fouad Sabry. Todos los derechos reservados.

Todos los derechos reservados. Ninguna parte de este libro puede ser reproducida en cualquier forma o por cualquier medio electrónico o mecánico, incluyendo sistemas de almacenamiento y recuperación de información, sin el permiso por escrito del autor. La única excepción es por un revisor, que puede citar extractos cortos en una revisión.

Funda diseñada por Fouad Sabry.

Este libro es una obra de ficción. Los nombres, personajes, lugares e incidentes son productos de la imaginación del autor o se usan ficticiamente. Cualquier parecido con personas reales, vivas o muertas, eventos o lugares es completamente casual.

Sobresueldo

Puede enviar un correo electrónico a [e-mail] con el asunto Diamante sintético: Real es raro, ¿los diamantes siguen siendo preciosos si podemos hacerlos en un laboratorio?, y recibirá un correo electrónico que contiene los primeros capítulos de este libro.

Fouad Sabry

Visite el sitio web de 1BK en

www.1BKOfficial.org

Prefacio

¿Por qué escribí este libro?

La historia de escribir este libro comenzó en 1989, cuando era estudiante en la Escuela Secundaria de Estudiantes Avanzados.

Es notablemente como las escuelas STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas), que ahora están disponibles en muchos países avanzados.

STEM es un plan de estudios basado en la idea de educar a los estudiantes en cuatro disciplinas específicas: ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, en un enfoque interdisciplinario y aplicado. Este término se usa típicamente para abordar una política educativa o una elección de currículo en las escuelas. Tiene implicaciones para el desarrollo de la fuerza laboral, las preocupaciones de seguridad nacional y la política de inmigración.

Hubo una clase semanal en la biblioteca, donde cada estudiante es libre de elegir cualquier libro y leer durante 1 hora. El objetivo de la clase es animar a los estudiantes a leer materias distintas al currículo educativo.

En la biblioteca, mientras miraba los libros en los estantes, noté libros enormes, un total de 5,000 páginas en 5 partes. El nombre del libro es La Enciclopedia de la Tecnología, que describe todo lo que nos rodea, desdeel cero absoluto hasta los semiconductores, casi todas las tecnologías, en ese momento, se explicaban con ilustraciones coloridas y palabras simples. Comencé a leer la enciclopedia y, por supuesto, no pude terminarla en la clase semanal de 1 hora.

Entonces, convencí a mi padre para que comprara la enciclopedia. Mi padre compró todas las herramientas tecnológicas para mí al comienzo de mi vida, la primera computadora y la primera enciclopedia tecnológica, y ambas tienen un gran impacto en mí y en mi carrera.

He terminado toda la enciclopedia en las mismas vacaciones de verano de este año, y luego comencé a ver cómo funciona el universo y cómo aplicar ese conocimiento a los problemas cotidianos.

Mi pasión por la tecnología comenzó hace más de 30 años y aún así el viaje continúa.

Este libro es parte de La Enciclopedia de Tecnologías Emergentes, que es mi intento de dar a los lectores la misma experiencia increíble que tuve cuando estaba en la escuela secundaria, pero en lugar de las tecnologías del siglo 20,estoy más interesado en las tecnologías emergentes del siglo 21, las aplicaciones y las soluciones de laindustria.

La Enciclopedia de Tecnologías Emergentes constará de 365 libros, cada libro se centrará en una sola tecnología emergente. Puede leer la lista de tecnologías emergentes y su categorización por industria en la parte de Próximamente, al final del libro.

365 libros para dar a los lectores la oportunidad de aumentar sus conocimientos sobre una sola tecnología emergente todos los días en el transcurso de un período de un año.

Introducción

¿Cómo escribí este libro?

En cada libro de The Encyclopedia of Emerging Technologies, estoy tratando de obtener información de búsqueda instantánea y cruda, directamente de las mentes de las personas, tratando de responder a sus preguntas sobre la tecnología emergente.

Hay 3 mil millones de búsquedas en Google todos los días, y el 20% de ellas nunca se han visto antes. Son como una línea directa a los pensamientos de la gente.

A veces eso es 'Cómo elimino la mermelada de papel'. Otras veces, son los miedos desgarradores y los anhelos secretos que solo se atreverían a compartir con Google.

En mi búsqueda por descubrir una mina de oro sin explotar de ideas de contenido sobre Diamante sintético, uso muchas herramientas para escuchar datos de autocompletar de motores de búsqueda como Google, luego rápidamente saca cada frase y pregunta útil, la gente está preguntando alrededor de la palabra clave Diamante sintético.

Es una mina de oro de la percepción de las personas, que puedo usar para crear contenido, productos y servicios frescos y ultra útiles. La gente amable, como tú, realmente quiere.

Las búsquedas de personas son el conjunto de datos más importante jamás recopilado sobre la psique humana. Por lo tanto, este libro es un producto en vivo, y constantemente actualizado por más y más respuestas para nuevas preguntas sobre Diamante sintético, formuladas por personas, como usted y yo, que se preguntan sobre esta nueva tecnología emergente y les gustaría saber más sobre ella.

El enfoque para escribir este libro es obtener un nivel más profundo de comprensión de cómo las personas buscan alrededor de Diamante sintético, revelando preguntas y consultas que no necesariamente pensaría en la parte superior de mi cabeza, y respondiendo estas preguntas en palabras súper fáciles y digeribles, y navegar por el libro de una manera directa.

Por lo tanto, cuando se trata de escribir este libro, me he asegurado de que esté lo más optimizado y dirigido posible. El propósito de este libro es ayudar a las personas a comprender mejor y aumentar su conocimiento sobre el Diamante sintético. Estoy tratando de responder a las preguntas de la gente lo más cerca posible y mostrando mucho más.

Es una manera fantástica y hermosa de explorar las preguntas y problemas que la gente tiene y responderlos directamente, y agregar información, validación y creatividad al contenido del libro, incluso lanzamientos y propuestas. El libro descubre áreas ricas, menos concurridas y, a veces, sorprendentes de demanda de investigación que de otra manera no alcanzaría. No hay duda de que, se espera que aumente el conocimiento de las mentes de los lectores potenciales, después de leer el libro utilizando este enfoque.

He aplicado un enfoque único para hacer que el contenido de este libro sea siempre fresco. Este enfoque depende de escuchar las mentes de las personas, mediante el uso de las herramientas de escucha de búsqueda. Este enfoque me ayudó a:

Conozca a los lectores exactamente donde están, para que pueda crear contenido relevante que toque una fibra sensible e impulse una mayor comprensión del tema.

Mantenga mi dedo firmemente en el pulso, para que pueda obtener actualizaciones cuando la gente hable sobre esta tecnología emergente de nuevas maneras, y monitorear las tendencias a lo largo del tiempo.

Descubrir tesoros ocultos de preguntas que necesitan respuestas sobre la tecnología emergente para descubrir ideas inesperadas y nichos ocultos que aumentan la relevancia del contenido y le dan una ventaja ganadora.

Deje de perder el tiempo en la sensación y las conjeturas sobre el contenido deseado por los lectores y llene el contenido del libro con lo que la gente necesita y diga adiós a las infinitas ideas de contenido basadas en especulaciones.

Tome decisiones sólidas y tome menos riesgos para obtener asientos de primera fila para lo que la gente quiere leer y quiere saber, en tiempo real, y use los datos de búsqueda para tomar decisiones audaces, sobre qué temas incluir y qué temas excluir.

Optimice mi producción de contenido para identificar ideas de contenido sin tener que examinar manualmente las opiniones individuales para ahorrar días e incluso semanas de tiempo.

Es maravilloso ayudar a las personas a aumentar su conocimiento de una manera directa simplemente respondiendo a sus preguntas.

Creo que el enfoque de la escritura de este libro es único, ya que recopila y rastrea las preguntas importantes que hacen los lectores en los motores de búsqueda.

Reconocimientos

Escribir un libro es más difícil de lo que pensaba y más gratificante de lo que podría haber imaginado. Nada de esto hubiera sido posible sin el trabajo realizado por prestigiosos investigadores, y me gustaría reconocer sus esfuerzos para aumentar el conocimiento del público sobre esta tecnología emergente.

Dedicación

A los iluminados, los que ven las cosas de manera diferente y quieren que el mundo sea mejor, no les gusta el status quo o el estado existente. Puedes estar demasiado en desacuerdo con ellos, y puedes discutir con ellos aún más, pero no puedes ignorarlos, y no puedes subestimarlos, porque siempre cambian las cosas ... empujan a la raza humana hacia adelante, y mientras que algunos pueden verlos como locos o aficionados, otros ven genios e innovadores, porque los que están lo suficientemente iluminados como para pensar que pueden cambiar el mundo, son los que lo hacen y llevan a la gente a la iluminación.

Epígrafe

El diamante cultivado en laboratorio es un diamante que se produce mediante un proceso de fabricación, en contraste con el diamante natural creado por procesos geológicos y extraído por la minería.

Tabla de contenidos

Diamante sintético

Otros libros del autor

Serie de The Author

Diamante sintético

Derechos de autor

Sobresueldo

Prefacio

Introducción

Reconocimientos

Dedicación

Epígrafe

Tabla de contenidos

Capítulo 1: Diamante sintético

Capítulo 2: Nanodiamante de detonación

Capítulo 3: Defectos cristalográficos en el diamante

Capítulo 4: Diamante (piedra preciosa)

Capítulo 5: Diamante

Capítulo 6: Piedra preciosa

Capítulo 7: Ciencia de los materiales

Epílogo

Sobre el autor

Próximamente

Apéndices: Tecnologías emergentes en cada industria

Capítulo 1: Diamante sintético

Six non-faceted diamond crystals of 2–3 mm size; the diamond colors are yellow, green-yellow, green-blue, light-blue, light-blue and dark blue

Diamantes sintéticos de varios colores cultivados por la técnica de alta presión y alta temperatura

El diamante cultivado en laboratorio (también conocido como diamante sintético, diamante creado en laboratorio, diamante fabricado, diamante hecho por el hombre o diamante cultivado) es un diamante que se crea a través de un proceso de fabricación, a diferencia del diamante natural, que se crea a través de procesos geológicos y se extrae a través de la minería.

Los diamantes cultivados en laboratorio son química y físicamente idénticos a los diamantes naturales. No deben confundirse con los simulantes de diamante, que están construidos con materiales que no son diamantes. Los diamantes naturales están hechos de la misma sustancia que los diamantes cultivados en laboratorio: carbono puro cristalizado en forma isotrópica 3D.

Los intentos de síntesis de diamantes se remontan a principios del siglo XX. Entre 1879 y 1928, numerosos científicos afirmaron haber creado diamantes, pero ninguno fue probado. En la década de 1940, la investigación sistemática sobre el crecimiento del diamante comenzó en los Estados Unidos, Suecia y la Unión Soviética, culminando en la primera síntesis repetible del diamante en 1953.

Esta investigación temprana de síntesis de diamantes en los Estados Unidos, Suecia y la Unión Soviética resultó en el desarrollo de los métodos de diamante CVD (deposición química de vapor) y diamante HPHT (alta presión y alta temperatura). Estos dos procedimientos continúan dominando la producción de diamantes sintéticos, sin embargo, los investigadores han identificado una tercera y cuarta forma de síntesis de diamantes. A finales de la década de 1990, un tercer proceso, conocido como síntesis de detonación, entró en el mercado de diamantes. La detonación de explosivos que contienen carbono produce granos de diamante de tamaño nanométrico en este proceso. Los científicos también han demostrado una cuarta técnica de producción de diamantes, utilizando ultrasonido de alta potencia para tratar el grafito, pero este proceso no es actualmente comercialmente viable.

Las propiedades del diamante sintético dependen del proceso de fabricación. Sin embargo, algunos diamantes sintéticos (ya sean formados por HPHT o CVD) tienen propiedades como la dureza, la conductividad térmica y la movilidad de electrones que son superiores a las de la mayoría de los diamantes formados naturalmente. El diamante sintético es ampliamente utilizado en abrasivos, en herramientas de corte y pulido y en disipadores de calor. Se están desarrollando aplicaciones electrónicas de diamante sintético, incluidos interruptores de alta potencia en centrales eléctricas, transistores de efecto de campo de alta frecuencia y diodos emisores de luz. Los detectores de diamante sintético de luz ultravioleta (UV) o partículas de alta energía se utilizan en instalaciones de investigación de alta energía y están disponibles comercialmente. Debido a su combinación única de estabilidad térmica y química, baja expansión térmica y alta transparencia óptica en un amplio rango espectral, el diamante sintético se está convirtiendo en el material más popular para ventanas ópticas en láseres y girotrones co2 de alta potencia. Se estima que el 98% de la demanda de diamantes de grado industrial se suministra con diamantes sintéticos.

La Comisión Federal de Comercio de los Estados Unidos ha declarado que los términos cultivado en laboratorio, creado en laboratorio y [nombre del fabricante] explicarían más claramente la naturaleza de la piedra. Los diamantes CVD y HPHT se pueden cortar en joyas y vienen en una variedad de colores, incluidos blanco claro, amarillo, marrón, azul, verde, rosa y naranja. La introducción de joyas sintéticas en el mercado planteó preocupaciones significativas en la industria del comercio de diamantes, lo que provocó el desarrollo de aparatos espectroscópicos especializados y procedimientos para distinguir diamantes sintéticos y genuinos.

Historia

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Moissan tratando de crear diamantes sintéticos usando un horno de arco eléctrico

Después del descubrimiento de 1797 de que el diamante era carbono puro, se hicieron muchos intentos de convertir varias formas baratas de carbono en diamante. Los primeros éxitos fueron reportados por James Ballantyne Hannay en 1879 y por Ferdinand Frédéric Henri Moissan en 1893. Su método consistía en calentar carbón a hasta 3500 °C con hierro dentro de un crisol de carbono en un horno. Mientras que Hannay usaba un tubo calentado por llama, Moissan aplicó su horno de arco eléctrico recientemente desarrollado, en el que se golpeaba un arco eléctrico entre varillas de carbono dentro de bloques de cal. El hierro fundido se enfrió rápidamente por inmersión en agua. La contracción generada por el enfriamiento supuestamente produjo la alta presión requerida para transformar el grafito en diamante. Moissan publicó su trabajo en una serie de artículos en la década de 1890.

Muchos otros científicos intentaron reproducir sus hallazgos. En 1909, Sir William Crookes declaró la victoria. Otto Ruff afirmó haber creado diamantes de hasta 7 mm de diámetro en 1917, pero luego renunció a su reclamo. El Dr. J Willard Hershey de McPherson College reprodujo el trabajo de Moissan y Ruff en 1926, produciendo un diamante sintético, que ahora se exhibe en el Museo McPherson en Kansas. A pesar de las afirmaciones de Moissan, Ruff y Hershey, otros investigadores no pudieron replicar su síntesis.

Sir Charles Algernon Parsons hizo los intentos de replicación más definitivos. Un notable científico e ingeniero mejor conocido por inventar la turbina de vapor, pasó más de 40 años (1882-1922) y una parte significativa de su dinero tratando de replicar la investigación de Moissan y Hannay, pero también adaptó sus propios procedimientos. Parsons se destacó por su metodología meticulosamente exacta y su metódico mantenimiento de registros; todas sus muestras finales se guardaron para un análisis independiente. Publicó una serie de ensayos, algunos de los cuales se encontraban entre los primeros sobre diamantes HPHT, en los que afirmaba haber creado pequeños diamantes. Sin embargo, en 1928, le dio permiso al Dr.C. H. Desch para imprimir un artículo en el que declaraba que no se habían hecho diamantes sintéticos (incluidos los de Moissan y otros) hasta ese momento. Propuso que la mayoría de los diamantes creados hasta ese momento eran probablemente espinelas fabricadas.

ASEA

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Primeros diamantes sintéticos por ASEA 1953

La primera síntesis de diamantes conocida (pero inicialmente no reportada) se logró el 16 de febrero de 1953 en Estocolmo por ASEA (Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget), la principal empresa de fabricación de equipos eléctricos de Suecia. A partir de 1942, ASEA empleó a un equipo de cinco científicos e ingenieros como parte de un proyecto secreto de fabricación de diamantes con nombre en código QUINTUS. El equipo utilizó un voluminoso aparato de esfera dividida diseñado por Baltzar von Platen y Anders Kämpe. La presión se mantuvo dentro del dispositivo a