EL PERFECCIONAMIENTO DEL DIAMANTE

Los diamantes son la quintaesencia de las joyas: bellos, brillantes, escasos y caros. Pero parece que estamos a punto de obtener diamantes comunes, baratos… y muy útiles.

El diamante es carbono puro, y el carbono es una de las sustancias más baratas que existen. Por ejemplo, el carbón es carbono, y también lo es el grafito que se usa en los lápices.

Pero si tanto el carbón como el diamante son carbono, ¿qué es lo que los diferencia tanto?

Todo es cuestión de cómo están dispuestos los átomos de carbono. En todas las formas de carbono, salvo el diamante, los átomos están dispuestos de forma desordenada. En cambio en el diamante forman un conjunto muy compacto. En el diamante, cada átomo de carbono está estrechamente rodeado por otros cuatro átomos de carbono. Estos átomos son tan pequeños y se mantienen juntos con tal firmeza que el diamante es la sustancia más dura que se conoce.

La cuestión consiste desde luego en forzar los átomos de carbono para que adopten aquella disposición tan apretada y compacta. En primer lugar hay que calentar carbón ordinario a altísimas temperaturas para permitir que los átomos de carbono se muevan más o menos libremente. Entonces se somete el carbono a altas presiones para juntar los átomos con fuerza. Esta combinación de alta temperatura y alta presión es difícil de alcanzar, y hasta 1955 los científicos de General Electric no consiguieron convertir carbón ordinario en pequeños diamantes.

¿Hay alguna manera de producir diamantes a bajas temperaturas y presiones? Uno diría que no, pero los químicos soviéticos han estado experimentando durante años con una técnica nueva y muy ingeniosa.

El truco consiste en producir un gas que contenga átomos individuales de carbón y dejar que se posen sobre otra sustancia. Por ejemplo se puede empezar con el metano, que es un gas muy común. Cada molécula de metano contiene un átomo de carbono sujeto a cuatro átomos de hidrógeno.

Si el metano se calienta lo suficiente, la molécula se rompe en una mezcla de átomos de carbono y de hidrógeno. Si se hace pasar entonces el vapor por encima, por ejemplo de una lámina de vidrio, los átomos sueltos de carbono (que tienen una fuerte tendencia a adherirse a otros átomos) se juntarán a los átomos de la superficie de vidrio. Se formará una capa invisible de carbono sobre el vidrio, que sólo tendrá el espesor de un átomo.

Sin embargo, si el vapor de metano calentado sigue bañando el vidrio, átomos adicionales de carbono se adherirán a los que ya están presentes para formar una capa de varios átomos de espesor. Después de años de experimentación, los químicos soviéticos tuvieron la satisfacción (y tal vez también la sorpresa) de ver que los átomos de carbono de las capas más gruesas adoptaban la disposición compacta del diamante.

En otras palabras, el vidrio no estaba simplemente revestido de carbono sino de una película de diamante. Y sólo se necesitaba una temperatura alta para obtener el vapor que contenía carbono. No hacía falta la alta presión.

Imaginemos unos lentes o una gafas de sol con una película de diamante. La película sería perfectamente transparente y no se advertiría, pero la superficie del cristal tendría las propiedades de la superficie del diamante. Nada podría rayarla salvo otro diamante.

Si el procedimiento se comprueba y generaliza, es perfectamente concebible imaginar que todos los cristales de alta calidad estarán revestidos de una película de diamante. Este cristal «diamanteado», casi tan barato como el ordinario, sería inmune a los roces y las rayaduras.

Más aún, podrían formarse películas de diamante sobre diferentes superficies del cristal. Las hojas de afeitar y los cuchillos diamantizados no se embotarían nunca por el uso corriente. Los cojinetes y las máquinas herramientas durarían casi eternamente. Y como el diamante es impermeable y virtualmente invulnerable a las sustancias químicas, los materiales diamantizados serían inmunes a la herrumbre y la corrosión. El diamante es también un aislante eléctrico y un excelente conductor del calor. Esto significa que los aparatos electrónicos pueden ser diamantizados con provechosos efectos. De esta manera, el equipo electrónico se vería menos afectado por campos eléctricos y no acumularía calor.

El diamante también puede aplicarse a semiconductores mediante la adecuada adición de pequeñísimas cantidades de boro o de fósforo. Tales semiconductores serían resistentes a la radiación y transparentes a la luz ultravioleta, y sus electrones se moverían mucho más deprisa que los de otros semiconductores. Es posible que mediante una adecuada diamantización se consiguiesen enormes adelantos en la tecnología del ordenador.

Más sorprendente aún es la noticia recibida de la Unión Soviética (que marcha en cabeza en esta técnica) de que nuevas maneras de hacer películas de diamante producen una especie de disposición deformada de los átomos de carbono, que hace la película aún más dura que el diamante ordinario. No están seguros de cuál es la deformación ni de por qué tendría que hacer más duro el diamante, pero si se confirman los informes iniciales, sólo podemos imaginar lo que podría conseguirse con una mayor diamantización.