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Para cortar y pegar | Diciembre 2004
 

  Diamantes, una cuestión de presión

Todos tenemos alguna noción del significado de presión sin importar el contexto en el cual se utilice la palabra. Por eso estamos acostumbrados a que nos hablen de presión atmosférica, arterial, psicológica, deportiva, y por qué no, política. En muchos casos los efectos que cada tipo de presión produce son impredecibles, pero si los objetos en cuestión son lo suficientemente simples –como átomos de un solo tipo-- sus comportamientos bajo presión pueden ser comprendidos fácilmente.

Muchas veces se confunde presión con fuerza, y no son la misma cosa. Por ejemplo, cuando estamos en la cama la fuerza que ejercemos sobre el colchón es siempre la misma, nuestro propio peso, y no importa si dormimos boca arriba o de costado. Pero la presión sí cambia, y por eso vemos que el colchón se hunde más cuando estamos de costado que cuando estamos boca arriba. El área sobre la cual distribuimos nuestro peso cambia y en un caso la fuerza está mucho más concentrada que en el otro.

Si la presión es el peso dividido por el área, la presión sobre el colchón es mayor cuando estamos de costado.

Si mirásemos con una lupa de mucho aumento podríamos ver a nuestro colchón como un conjunto de átomos entrelazados que al apretarlos se acercan y que al dejar de presionarlos vuelven a su posición original. Ahora bien, podría ocurrir que si presionásemos mucho los átomos elijan entrelazarse –a través de las fuerzas eléctricas que existen entre las cargas positivas y negativas que los componen— en nuevas posiciones de equilibrio formando una estructura mucho más rígida y estable. Así es como se producen las estructuras sólidas cristalinas que conocemos.

Si tenemos un conjunto de  átomos de carbonos la manera más abundante en que se encuentran formando un sólido cristalino es el grafito, que consiste de capas o planos de carbono muy débilmente atraídos. Las líneas que trazamos en un papel no son más que las débiles capas de carbono que abandonan el grafito de la filosa punta del lápiz para adherirse al papel.

 

 

Si el grafito se apretase aun más, por ejemplo a presiones comparables a las que todo el peso de la torre Eiffel ejercería sobre un plato de sopa, los carbonos se entrelazarían en una estructura mucho más compacta y estable que es la del diamante.

A diferencia del grafito, el diamante es el material más duro del planeta y en vez de dibujar, corta cualquier cosa que se le interponga en su camino. Aunque parezca increíble esta nueva estructura, mucho más compacta, es transparente a la luz y la particular forma de sus caras produce una gran variedad de reflexiones que lo vuelven brillante. El ingrediente que falta, y quizás el más importante, es que hay muy poco diamante en nuestro planeta y desde las antiguas civilizaciones fue, y seguirá siendo, la piedra preciosa más buscada.

¿Por qué hay tan poco diamante si el carbono abunda en nuestro planeta? Las muy altas  presiones que se necesitan son muy difíciles de lograr y por eso es más común encontrar carbono en forma de grafito. Pero, entonces, ¿de donde vienen los diamantes? Los griegos creían que eran astillas de estrellas que habían caído a la Tierra. Otros decían que eran lágrimas de Dios. En realidad el único lugar en donde el carbono tuvo las condiciones ideales de presión y temperatura para formar diamante fue hace más de mil millones de años, a unos 150 kilómetros de profundidad. Recién a estas profundidades el peso de las capas superiores de la Tierra pudo ejercer la presión necesaria para generar diamante. Cuanto más profundo más presión, igual que cuando nos internamos en el fondo de una piscina.

Una vez formado, el diamante fue transportado a la superficie de la tierra por  la roca incandescente o magma que fluyó a través de profundas fisuras, donde Sudáfrica resultó ser la gran elegida. La mayor parte de todo el diamante que conocemos se encontró aquí y el más grande es la Estrella de África que forma parte de las joyas de la Corona de Inglaterra y pesa unos 530 quilates (un quilate es un quinto de gramo). La Estrella de África fue tallada del diamante más grande que se haya encontrado jamás en este planeta, una piedra preciosa que en bruto alcanzaba los 3.100 quilates.

Pero la historia no termina aquí. Durante mucho tiempo los científicos se preguntaron si podría existir algún otro mecanismo para producir diamantes. Desde la década del 50 gran parte de los diamantes de uso industrial se produce en laboratorios de altas presiones, aunque su costo sigue siendo elevadísimo. Los científicos más osados, en cambio, propusieron que el interior de unas estrellas llamadas enanas blancas podría ser el lugar propicio para que se formase diamante. Estas enanas blancas están compuestas por el carbono que resultó de innumerables fusiones nucleares. Cuando estas fusiones cesaron la presión de los gases cedió ante la fuerza de la gravedad y se pensó, entonces, que el carbono resultante podría encontrarse cristalizado en compactas estructuras como las del diamante.

Una de estas estrellas de diamante se encontró en febrero de este año y mide unos 1500 kilómetros de diámetro. Algunos dicen que se necesitaría una lupa de joyero del tamaño del Sol para graduar este diamante. Aunque es prácticamente inalcanzable, se encuentra a unos cincuenta años luz, sabemos que en el cielo hay un gran diamante que sus descubridores, nostálgicos admiradores de Los Beatles, bautizaron como Lucy.

 

 

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