Comment faire la différence entre les diamants cultivés en laboratoire et les diamants naturels

Bien qu’ils existent depuis les années 1950, les diamants synthétiques n’ont explosé en popularité que récemment. Allied Market Research indique qu'en 2022, le marché mondial des diamants était évalué à 100,4 milliards de dollars, mais qu'il devrait atteindre 155,5 milliards de dollars d'ici 2032. Alors que la demande de diamants authentiques reste plus élevée que celle des diamants synthétiques, les ventes de diamants de synthèse ont augmenté de 16 %. de 2022 à 2023, ce qui signifie qu’ils représenteront probablement une grande partie de cette croissance d’ici 2032.

Plusieurs facteurs sont à l’origine de cette tendance, notamment un avantage perçu en matière de durabilité – bien que cela ait été remis en question ces dernières années. Sinon, les diamants synthétiques présentent de nombreux avantages vérifiables. Non seulement elles sont beaucoup moins chères que les pierres naturelles, mais il est fondamentalement impossible de faire la différence entre les deux à l’œil nu. En effet, les différences entre les diamants synthétiques et naturels sont extrêmement subtiles et ne peuvent être constatées qu'à l'aide d'équipements et de processus spécialisés. Sinon, les éléments qui composent les diamants naturels sont essentiellement les mêmes que ceux qui composent leurs homologues cultivés en laboratoire, ce qui signifie que les deux types de cristaux rares ont la même structure physique et chimique.

Alors, comment pouvez-vous exactement faire la différence entre les diamants synthétiques et les diamants naturels, et est-ce vraiment si difficile à faire ?

Les diamants naturels se forment en profondeur – généralement à environ 100 miles sous la surface de la Terre dans une couche appelée manteau supérieur – et ramenés à la surface par des éruptions volcaniques. Certaines conditions sont nécessaires à la formation des diamants, à savoir une pression et une chaleur intenses. Les températures peuvent varier de 900 à 1 300 degrés Celsius (1 652 à 2 372 degrés Farenheit), tandis que la pression atteint l'équivalent de 50 000 fois la pression atmosphérique à la surface de la Terre.

Ce processus force les molécules de carbone à cristalliser au cours de millions, voire de milliards d’années, un processus qui implique la liaison d’un atome de carbone à quatre autres atomes de carbone, créant ainsi une connexion extrêmement forte qui donne aux diamants leur réputation de solidité. Des milliards d’atomes de carbone liés ensemble créent des structures cristallines. La résistance des cristaux explique en partie pourquoi les diamants sont utilisés dans les perceuses, les lames de scie et d'autres outils qui nécessitent une robustesse robuste.

Les diamants synthétiques existent depuis le milieu des années 1950, lorsque GE a créé les premières versions synthétiques de ces pierres précieuses. Aujourd’hui, il existe deux méthodes principales de production de diamants synthétiques : le procédé HTHP (haute pression/haute température) et le procédé CVD (dépôt chimique en phase vapeur). La première méthode tente d’imiter les conditions dans lesquelles les diamants naturels sont formés, en utilisant, comme son nom l’indique, une pression et une température élevées pour créer les cristaux en laboratoire. En revanche, le processus CVD consiste à appliquer une température et une pression à un mélange d’hydrocarbures gazeux, le forçant à se solidifier essentiellement sur un petit grain de diamant.

Mais même si les deux types de diamants synthétiques ont la même composition chimique que les diamants naturels, ils possèdent certains marqueurs qui permettent aux scientifiques de les distinguer de leurs homologues forgés sur Terre. Le Dr James Shigley, chercheur émérite du GIA, s'est entretenu avec Diamond Mansion et a souligné la différence de morphologie de croissance entre les diamants naturels et synthétiques. Cela signifie essentiellement que les diamants forgés dans la terre présenteront des différences subtiles dans leur structure par rapport à ceux cultivés en laboratoire, dont aucune n'est observable à l'œil nu.

Pour les gemmologues, il existe de nombreux détails sur les marqueurs qui aident à identifier les diamants de laboratoire – et même les différences entre les diamants HPHT et CVD – sur leur site Web. Les exemples incluent une répartition inégale des couleurs et un manque de modèles de déformation sur les diamants HPHT, par opposition à une répartition uniforme des couleurs et des modèles de déformation en bandes sur les versions CVD. Tous les diamants synthétiques ne comportent pas tous ces marqueurs. Il s'agit donc d'essayer d'en identifier le plus grand nombre possible pour déterminer si un diamant est synthétique ou naturel et, dans le cas du premier, de déterminer si un diamant est synthétique ou naturel. identifier le type spécifique de diamant synthétique.

Si cela semble complexe, c’est tout à fait vrai. Trouver la différence entre un diamant naturel et un diamant synthétique est un processus approfondi au cours duquel les gemmologues utilisant un équipement spécialisé s'appuient sur des nuances subtiles pour différencier les deux. Par exemple, les diamants naturels contiennent des traces d’azote, contrairement aux alternatives cultivées en laboratoire. Il y a aussi l'exemple du zonage de couleur, qui apparaît à la fois sur les diamants naturels et HPHT, mais dans le cas de ces derniers, il montrera également des motifs géométriques au sein de ce zonage.

Ce ne sont là que quelques exemples de dizaines de marqueurs permettant de séparer les différents types de diamants. D'autres tests incluent l'utilisation de l'imagerie par fluorescence pour visualiser les modèles de croissance des diamants, les pierres naturelles présentant des motifs concentriques, les pierres HPHT présentant des motifs en forme de croix et les pierres CVD montrant des stries. Pris ensemble, ces marqueurs aident les gemmologues à déterminer à quel type de pierre ils ont affaire.