Sintéticas y simulantes

El diamante se cultiva por dos vías. El crecimiento a alta presión y alta temperatura (HPHT) imita las condiciones del manto. El carbono y una pequeña semilla de diamante se alojan en un disolvente metálico fundido, por lo común hierro, níquel o cobalto, dentro de una prensa de cinturón, cúbica o de esfera partida. El crecimiento de calidad gema transcurre a unos 5–6 GPa y 1,300–1,600 °C. En General Electric, Tracy Hall logró una síntesis reproducible el 16 de diciembre de 1954 con una prensa de cinturón, grafito y un catalizador de sulfuro de hierro a unos 7 GPa y 1,600 °C, y el equipo publicó en Nature en 1955. Los investigadores de la empresa sueca ASEA habían obtenido diamante en 1953, pero no lo comunicaron entonces, y el mérito de la primera síntesis se sigue discutiendo. Herbert Strong y Robert Wentorf, de General Electric, llegaron a cultivar cristales de calidad gema de hasta 6 mm de ancho a lo largo de varios días.

El depósito químico en fase vapor (CVD) construye el diamante a partir de un gas. El hidrógeno con una pequeña fracción de hidrocarburo, por lo general menos del 10% de metano, se excita hasta formar un plasma a unos 20–500 mbar, y el carbono se deposita capa a capa sobre placas de semilla mantenidas a 600–1,200 °C. Los cristales CVD crecen a menudo pardos y con frecuencia reciben un tratamiento HPHT posterior al crecimiento.

Ambas vías dan diamante real. Desde julio de 2019 GIA emite un Laboratory-Grown Diamond Report que indica el método de crecimiento.

Cuatro métodos producen casi todas las piedras de color sintéticas. La fusión a la llama, anunciada por el químico francés Auguste Verneuil en 1902, deja caer óxido de aluminio en polvo mezclado con un agente colorante a través de una llama de oxígeno e hidrógeno sobre un soporte giratorio, donde forma un cristal cilíndrico llamado boule. Es el método más barato y sigue siendo el origen de la mayor parte del rubí y el zafiro cultivados en laboratorio. Las piedras Verneuil muestran estrías curvas y burbujas de gas esféricas, y ninguna de las dos cosas se da en el corindón natural.

El tirado Czochralski, desarrollado por Jan Czochralski en 1918, extrae hacia arriba un cristal desde un baño fundido sobre una semilla giratoria y da boules grandes y limpias de zafiro sintético, alejandrita y granate de itrio y aluminio (YAG).

El crecimiento en fundente disuelve los ingredientes en un disolvente fundido, como el molibdato de litio, que deposita cristales lentamente a temperaturas más bajas que los métodos de fusión. Richard Nacken cultivó las primeras esmeraldas sintéticas facetables a mediados de la década de 1920, IG Farben vendió Igmerald desde 1935, Carroll Chatham produjo esmeralda desde 1941, y la fábrica francesa de Pierre Gilson tenía alrededor del 95% de la producción mundial a mediados de la década de 1970. Las piedras de fundente llevan plaquetas de platino procedentes del crisol y huellas dactilares rellenas de fundente.

El crecimiento hidrotermal cristaliza las gemas a partir de agua caliente a presión en autoclaves cerradas. Johann Lechleitner lo aplicó a la esmeralda hacia 1960, y la división Linde de Union Carbide dio a conocer su propio proceso en patentes poco después. La esmeralda hidrotermal muestra estriado en chevrón y espículas con cabeza de clavo.

Un simulante copia el aspecto, no la identidad. La circonita cúbica (CZ), óxido de circonio estabilizado con óxido de itrio o de calcio, es la imitación de diamante más frecuente. Los investigadores del Instituto de Física Lébedev de Moscú desarrollaron el método de fusión en crisol frío (skull melting) que la hizo viable y publicaron sobre él desde 1973; la producción comercial llegó en 1976. La CZ tiene un índice de refracción de 2.15–2.18 frente al 2.42 del diamante, una dispersión mayor (la separación de la luz blanca en colores espectrales), de 0.058–0.066, y una dureza Mohs de 8–8.5. Su densidad de 5.6–6.0 frente al 3.52 del diamante significa que una CZ pesa bastante más que un diamante del mismo tamaño.

La moissanita sintética, carburo de silicio, llegó al mercado de la joyería a finales de la década de 1990 y es la imitación más cercana. Sus índices de refracción son 2.648 y 2.691, su dispersión 0.104 y su dureza 9¼. Sus propiedades térmicas se acercan tanto a las del diamante que las sondas térmicas reaccionan ante ella como si lo fuera. Es birrefringente, de modo que las uniones de las facetas se ven dobles con aumento.

Los simulantes más antiguos sobreviven en la joyería de época. El rutilo sintético llegó al mercado en 1948, el titanato de estroncio en 1955, el YAG en 1968 y el granate de gadolinio y galio (GGG) en 1975. GIA incluye además el vidrio y el circón incoloro entre los materiales que se venden para hacer las veces de diamante.

Una piedra compuesta, o ensamblada, son dos o más piezas de material pegadas o fundidas entre sí con la forma de una sola gema. GIA define el doblete como dos segmentos unidos y el triplete como tres segmentos, o como dos segmentos separados por una capa de cemento coloreado.

Las piedras ensambladas no siempre son imitaciones. El ópalo noble se forma a menudo en capas demasiado finas para engastarlas, así que un doblete de ópalo une una lámina a un respaldo oscuro de ónice, plástico o matriz natural, y un triplete de ópalo añade una cúpula transparente de cristal de roca, vidrio, plástico o corindón sintético que protege el ópalo fino y aumenta su color. Otros tipos buscan engañar. Los dobletes con tapa de granate funden una lámina fina de granate rojo a una base de vidrio coloreado, lo que da a la corona la superficie más dura y brillante y las inclusiones de una piedra natural. Los dobletes de zafiro combinan una corona natural con un pabellón sintético.

Las compuestas se delatan en la unión. El gemólogo busca a lo largo del cinturón y desde el lado un plano de separación, burbujas atrapadas en el cemento y un cambio de brillo entre la corona y el pabellón. La Federal Trade Commission de Estados Unidos exige que una piedra hecha de material gema unido con un relleno como el vidrio de plomo no se venda bajo un nombre de gema sin matizar.

La gemología corriente sigue identificando la mayoría de las piedras de color sintéticas por sus inclusiones: estrías curvas y burbujas de gas en el corindón de fusión a la llama, plaquetas de platino y huellas dactilares de fundente en las piedras crecidas en fundente, estriado en chevrón en la esmeralda hidrotermal. Los diamantes cultivados en laboratorio son más difíciles, porque son diamante.

Los laboratorios se apoyan en la imagen de luminiscencia y en la espectroscopia. El DiamondView, construido por el grupo de investigación del diamante de De Beers, inunda una piedra con luz ultravioleta por debajo de 225 nm y fotografía la fluorescencia, que dibuja el mapa de la estructura de crecimiento. Los cristales HPHT muestran una disposición cuboctaédrica de sectores de crecimiento; los cristales CVD muestran capas de crecimiento finas y paralelas. Entre polarizadores cruzados, la ausencia de tensión es un indicio firme de crecimiento HPHT, mientras que los diamantes CVD presentan un patrón de tensión característico. La espectroscopia de fotoluminiscencia, hecha a la temperatura del nitrógeno líquido, registra la emisión de defectos traza: un doblete de silicio y vacante a 736.6 y 736.9 nm señala el crecimiento CVD, y los picos ligados al níquel apuntan al crecimiento HPHT. El material CVD más reciente contiene menos silicio, así que ese indicio se está debilitando.

Las piedras pequeñas, llamadas melee, se criban a granel. El iD100 de GIA ensaya diamantes sueltos o engastados, de incoloros a casi incoloros, de 0.9 mm (unos 0.005 ct) en adelante, en menos de dos segundos, y devuelve «pass» o «refer». GIA señala que ninguna herramienta de cribado rápida y barata identifica todos los diamantes cultivados en laboratorio, así que las piedras remitidas pasan a un laboratorio. GIA inscribe «Laboratory-Grown» en el cinturón de cada diamante cultivado en laboratorio sobre el que informa.

Los precios del diamante cultivado en laboratorio cayeron con fuerza a medida que los productores aprendieron a cultivar piedras más deprisa y en mayor volumen. De Beers, al anunciar el 8 de mayo de 2025 que cerraría su marca de joyería Lightbox, dijo que los precios mayoristas del diamante cultivado en laboratorio para joyería habían caído un 90% y se acercaban a un modelo de coste más margen. Su propio Diamond Report sitúa la caída en el 93% desde 2020 y el precio mayorista medio del cultivado en unos US$100 por quilate. Lightbox se había lanzado en 2018 a un precio único de US$800 por quilate.

Las piedras baratas se vendieron en volumen sin llevarse el valor. Un estudio de De Beers publicado en junio de 2026 halló que las piedras cultivadas en laboratorio supusieron el 15% de las ventas de diamante de los joyeros independientes de Estados Unidos en 2025, frente al 85% de los diamantes naturales, y que la caída de los precios minoristas mantuvo baja su cuota del valor de las ventas. El gasto medio en una pieza de joyería con diamante natural subió a US$4,063 en 2025 desde los US$3,242 de 2023.

La producción de bruto cayó en ese mismo periodo. Las cifras del Proceso de Kimberley sitúan la producción mundial de bruto en 98.8 millones de quilates en 2025, por valor de US$9.23 mil millones, frente a los 107.9 millones de quilates de 2024.

Las Jewelry Guides de la Federal Trade Commission de Estados Unidos definen el diamante como un mineral formado en lo esencial por carbono puro cristalizado en el sistema isométrico, una definición que abarca las piedras cultivadas en laboratorio. El vendedor debe matizar la palabra con igual notoriedad, con expresiones como «laboratory-grown», «laboratory-created», «[nombre del fabricante]-created» o similares. «Cultured» solo se admite junto a uno de esos matices. Las imitaciones deben llamarse «imitation» o «simulated», y «faux» no basta como declaración. Las Guides se modificaron por última vez en 2018.

La World Jewellery Confederation (CIBJO) es más estricta. Su Diamond Blue Book solo admite «synthetic», «laboratory-created» o «laboratory-grown», trata los tres como sinónimos que no pueden abreviarse, y prohíbe «cultured», «cultivated», «real», «genuine», «natural», «gem» y «gemstone». El 7 de septiembre de 2026 la junta de CIBJO fue más lejos y recomendó «synthetic» como único descriptor de uso internacional, y dejó los otros dos como términos comerciales admitidos en algunos países.

Los laboratorios también han cambiado su lenguaje. GIA sustituyó su Synthetic Diamond Grading Report por el Laboratory-Grown Diamond Report el 1 de julio de 2019. El 2 de junio de 2025 anunció que dejaría de aplicar sus escalas naturales de color y de pureza a los diamantes cultivados en laboratorio, con el argumento de que más del 95% de ellos cae en un intervalo estrecho, y que pasaría a describirlos como «premium» o «standard».