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La technologie des diamants cultivés en laboratoire

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Le chemin classique d’un diamant de la mine au marché prend du temps. Plusieurs mois sont nécessaires pour qu’un diamant soit extrait de la terre, offert à une entreprise qui le coupe, le polisse et l’intègre à un bijou, avant qu’il ne soit vendu à un détaillant. Cela n’inclut pas les milliards d’années que prend le diamant pour se former sous la surface. Aujourd’hui, cela pourrait prendre aussi peu de temps que quelques semaines pour un diamant, de sa fabrication à son achat par un consommateur, grâce à la technologie de croissance des diamants.

Nomenclature juridique

Les « Guides pour les Bijoux, les Métaux Précieux, et les Industries d’Étain » du Code des Règlements Fédéraux américain de la Commission Fédérale du Commerce, définissent les termes juridiques à utiliser pour désigner les diamants qui ne sont pas extraits d’une mine et vendus aux États-Unis. Cela inclut les termes « cultivé en laboratoire », « créé en laboratoire », « synthétique » ou l’utilisation d’un préfixe avec le nom du fabricant, suivi par le terme « créé ».

Pour être admissible à l’étiquetage « cultivé / créé en laboratoire » ou « synthétique », les pierres doivent avoir les mêmes propriétés optiques, physiques et chimiques que les diamants naturels extraits. D’autres matériaux qui ressemblent à des diamants, y compris le zircon cubique et la moissanite, doivent être nommés par leur matériau ou être qualifiés avec les termes « imitation » ou « simulant ».

Certains producteurs de diamants n’ont aucun problème avec le terme « synthétique », mais beaucoup d’autres pensent que le terme pourrait induire en erreur. « Pour les consommateurs, ce terme peut mener à la connotation que les pierres sont fausses, ou ressemblent simplement à des diamants », explique David Weinstein, directeur gemmologue à l’Institut International de Gemmologie (IGI).

Histoire des diamants cultivés en laboratoire

Depuis 1797, lorsqu’il a été découvert que les diamants étaient composés de carbone pur, il y eut de nombreuses tentatives infructueuses pour créer des diamants synthétiques à partir de carbone. Il a fallu attendre les années 1950 pour que les premières méthodes reproductibles de diamants de synthèse soient découvertes. En février 1955, General Electric annonça qu’elle avait créé des diamants avec succès et de manière fiable en utilisant des méthodes de haute pression-haute température (HPHT), dont la plus grande largeur était de 0,15 mm soit 0,00075 carat.

Le dépôt chimique en phase vapeur (ou CVD de l’anglais chemical vapor deposition) était également utilisé dans les années 1950, mais la méthode était seulement capable de produire des films de diamants et des petits diamants polycristallins, inappropriés pour les bijoux. À la fin des années 1990, Apollo Diamond Inc – acquise par la Caroline du Sud et basée à Scio Diamond Technology Corporation en 2011 – découvra un moyen de faire croître les diamants monocristallins, ouvrant la voie aux diamants CVD de qualité gemme.

Les diamants HPHT comprenaient la majeure partie des premiers diamants créés en laboratoire, mais ils étaient uniquement adaptés à un usage industriel. Il fallut attendre les années 1970 pour voir le premier diamant de qualité gemme. Cependant, beaucoup de ces diamants étaient de petites tailles et étaient jaunes ou bruns, bien qu’ils puissent être traités afin d’en améliorer la couleur. « C’est vraiment seulement dans les années 2000 que nous avons commencé à voir des diamants de qualité bijou devenir commercialement viables », déclare Eric Franklin, président d’AOTC Inc, un producteur de diamants HPHT basé au Michigan.

Même aujourd’hui, la culture des diamants blancs ou incolores reste un défi, puisque la suppression de l’azote, qui donne la couleur jaune aux diamants au cours du processus de croissance est délicate. De gros progrès dans la technologie de croissance ont amené les producteurs beaucoup plus proches du but. Alors que d’autres méthodes existent, comme l’utilisation des ultrasons ou la détonation, les méthodes HPHT et CVD sont actuellement les plus utilisées pour faire des diamants cultivés en laboratoire, industriels et de qualité gemme à travers le monde.

Les bases de la croissance de diamants

Les croissances de diamants HPHT et CVD se résument toutes les deux à un seul concept : détacher les atomes de carbone se formant autour de ce que l’on appelle une graine de diamant. Ces graines peuvent être naturelles ou cultivées en laboratoire et sont essentielles pour ordonner les atomes de carbone dans la formation des diamants. Un diamant se développe à partir des graines et ces graines sont coupées à la fin du processus.

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