Cómo los físicos soviéticos cultivaron gemas artificiales

En la época soviética eran populares las joyas de oro macizo con enormes piedras multicolores. Los anillos de alejandrita o los pendientes de rubí siguen estando en los joyeros de muchas mujeres de la antigua Unión Soviética. Probablemente muchos no tienen ni idea de que la mayoría de estas piedras fueron creadas en instituciones científicas, y su propósito estaba lejos de ser la joyería. 

El mejor amigos de las mujeres, la zirconia cúbica

En Rusia, la contraparte más popular del diamante es la fianita, un cristal que es casi tan duro y brillante como el diamante, pero a un costo muy bajo. También se llama circonio cúbico (CZ, o cristal de dióxido de circonio).

Toma su nombre del PhIAN, es decir, el Instituto de Física de la Academia de Ciencias, sede de siete premios Nobel, que se encuentra en Moscú.

Científicos del Laboratorio de Física del Estado Sólido

Los científicos del instituto desarrollan diseños ópticos para aplicaciones civiles y militares, ya que los cristales no son sólo para los joyeros. También se utilizan para instrumentos médicos (por ejemplo, los dentistas tienen bisturíes recubiertos de circonio cúbico), así como para dispositivos ópticos. Pero la industria necesitaba inventar un cristal barato y sin defectos con ciertas propiedades ópticas similares a las del diamante. Ya en los años 60 se creó en el PhIAN el departamento de monocristales, que se dedicaba a obtener materiales vítreos para los láseres.

La fianita se sintetizó en 1970 calentando el dióxido de circonio a 2.500 °C. El grupo de científicos dirigido por el académico Viacheslav Osiko llamó la atención sobre diversas aplicaciones de la nueva piedra. Así es como los joyeros comenzaron a utilizar este cristal.

Fianita "Hora (gota de eternidad)" del maestro artesano Viktor Tuzlukov

La piedra es perfecta: es resistente al deslustre, dura, transparente y, si se corta bien, parece un diamante. En Rusia, las zirconias cúbicas son especialmente populares en oro, e incluso combinadas con piedras preciosas reales. El precio de una pieza de este tipo es dos o tres veces inferior al de un diamante.

Además de las piedras incoloras, se pueden encontrar circonitas rosas, negras y amarillas para todos los gustos. Esto se consigue añadiendo ciertos metales. Por ejemplo, el verde requiere una mezcla de cromo, el coñac requiere titanio y el azul requiere cobalto.

El "Pájaro de Fuego" de plata realizado por la artista Lyubov Studennikova a partir de más de un millón de piezas y 1.300 piedras de granate y alejandrita en la fábrica de joyas Krasnoselsky, cerca de Kostroma.

Por supuesto, se puede distinguir una fianita de un diamante incluso a simple vista: la fianita es transparente, sin defectos ni “burbujas” en su interior, y si se respira sobre ella, se empaña (un verdadero diamante no puede empañarse).

Alejandrita y rubí sintéticos

Las piedras rojas siempre se han considerado caras en la joyería, ya que no se han extraído en muchos lugares. Ya en el siglo XIX, los científicos europeos intentaron sintetizar rubíes y corindones. La Unión Soviética tuvo mucho éxito en la producción masiva de piedras sintéticas: prácticamente todas las piedras rojas de la joyería eran sintéticas. Como en el caso de la zirconia cúbica, las piedras rojas se iban a utilizar en la industria para relojes y láseres.

El primer corindón soviético apareció en 1939 en el Instituto de Cristalografía de Moscú, y en 1947 los químicos Alexeé Shubnikov y Savva Popov desarrollaron un método que permitía la producción en masa de estos corindones, por lo que recibieron el Premio Estatal.

Más tarde, la Unión Soviética aprendió a cultivar las alejandritas artificiales, piedras capaces de cambiar el color de esmeralda a rubí según la luz. Sólo se extraen en varios lugares del planeta, y las piedras de los Urales se consideran las de referencia.

Hay que mencionar que las alejandritas de fabricación soviética también tenían demanda entre los joyeros de otras partes del mundo, ya que se hacían muy bien. El método ideado en el Instituto de Cristalografía se denominó cristalización direccional horizontal (a veces se llama “método Bagdasarov” por el nombre del jefe del grupo de científicos). En pocas palabras, puede describirse así: se toma una lámina de molibdeno y se dobla en forma de barco. A continuación, se coloca una mezcla de productos químicos y se envía a una unidad de calentamiento. En una semana, una alejandrita crecerá de esta mezcla.

Otros países utilizan tecnologías diferentes; en EE UU, por ejemplo, las alejandritas se “extraen” de la fusión. La alejandrita de fabricación soviética es más duradera al final.

Hoy en día, las piedras rojas sintéticas vienen en diferentes tonos y son tan populares como las naturales. Se puede distinguir con un espectrómetro especial, ya que las piedras reales y las sintéticas tienen espectros de absorción de luz diferentes. Las piedras naturales tampoco suelen estar moteadas.

Esmeralda geotérmica

Gemas artificiales, 1997: berilos y esmeraldas coloreados cultivados por el método hidrotérmico.

Aunque Rusia tiene un gran yacimiento de esmeraldas en los Urales, la industria también necesitaba análogos baratos. Los científicos del Instituto de Geología y Geofísica de Novosibirsk lograron un verdadero avance en la creación de esmeraldas artificiales a principios de la década de 1970 bajo la dirección de Vladímir Kliajin. Lo principal que hicieron fue crear el crecimiento estable de cristales de esmeralda a partir de soluciones geotérmicas, que resultó ser muy rico en color y sin grietas. A finales de la década de 1980, se creó la empresa conjunta tailandesa-rusa TAIRUS con el objetivo de producir cristales bajo la marca “esmeralda rusa”, entre otras cosas para la exportación. Se tarda aproximadamente un mes en producir cien gramos de esmeralda geotérmica.

Esta producción funciona hoy con bastante éxito, cultivando no sólo diferentes tipos de esmeraldas, sino también alejandritas, rubíes y zafiros. Las piedras geotérmicas tienen las mismas propiedades que las piedras naturales, salvo que son cultivadas por el hombre, ha explicado el personal de TAIRUS. 

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