Le dimensioni dei diamanti coltivati in laboratorio sono limitate, ma i progressi tecnologici hanno permesso la produzione di diamanti più grandi. Tuttavia, il tasso di crescita e la qualità dei diamanti sono in tensione: i diamanti a crescita più rapida sono limitati a dimensioni più piccole e a una minore omogeneità.
Limiti dimensionali e progressi tecnologici:
I diamanti coltivati in laboratorio, pur essendo chimicamente e otticamente simili ai diamanti naturali, sono soggetti a limitazioni dimensionali intrinseche dovute ai vincoli del processo di crescita. Per aumentare le dimensioni dei diamanti sono state sviluppate tecniche come la ripetizione della crescita omoepitassiale ad alto tasso di crescita e un sofisticato controllo delle condizioni di crescita. Questi metodi prevedono la stratificazione e il riutilizzo di lastre di diamante, ma sono ancora limitati da tassi di crescita relativamente bassi, che rendono difficile la produzione rapida di diamanti di grandi dimensioni.Risultati recenti:
Nonostante queste sfide, sono stati raggiunti importanti traguardi. Ad esempio, nel maggio 2015 è stato prodotto un diamante incolore HPHT di 10,02 carati e nel 2022 sono stati coltivati diamanti di qualità gemmologica di 16-20 carati. Questi risultati dimostrano il potenziale di diamanti più grandi coltivati in laboratorio, anche se con tempi e investimenti tecnologici significativi.
Trade-off tra qualità e tasso di crescita:
La crescita dei diamanti coltivati in laboratorio è un processo delicato che richiede un controllo preciso della temperatura, della pressione e della composizione chimica. Tassi di crescita più rapidi spesso si traducono in diamanti più piccoli e meno omogenei. La presenza di idrogeno durante la crescita può migliorare il tasso di crescita e la qualità, ma deve essere gestita con attenzione per evitare di compromettere la purezza e l'integrità strutturale del diamante. Questo aspetto è particolarmente critico per le applicazioni in settori di alta precisione come i semiconduttori e i dispositivi di potenza, che richiedono diamanti monocristallini di alta qualità.
Le sfide della scalabilità:
