Perché i laser vengono utilizzati per scrivere all'interno dei diamanti

Sto scrutando attraverso l'occhiale di un gioielliere, cercando il logo della BBC che è stato inciso all'interno di un piccolo diamante.

L'iscrizione è stata realizzata utilizzando una tecnologia unica sviluppata da Opsydia con sede a Oxford.

Le sue macchine sono le uniche sul mercato in grado di penetrare la superficie di un diamante e manipolarne gli atomi.

Il logo che sto cercando è largo meno di mezzo millimetro. Nonostante le istruzioni di Lewis Fish, responsabile del prodotto presso Opsydia, non riesco a vederlo.

"È molto difficile", dice. "Sono volutamente molto raffinati, e si rivolgono a gioiellieri davvero addestrati."

Ma perché qualcuno dovrebbe voler scrivere all'interno di un diamante?

"La cosa più importante che sta accadendo nel settore è la tracciabilità e la trasparenza", afferma Andrew Rimmer, amministratore delegato di Opsydia.

Crede che la tecnologia di Opsydia possa migliorare i metodi esistenti con cui i diamanti vengono identificati.

Esistono già sistemi per tracciare un diamante, da quando emerge per la prima volta da una miniera come diamante grezzo, attraverso la fase di taglio e lucidatura fino al rivenditore.

Ma il processo è lungi dall’essere perfetto. L'anno scorso, Human Rights Watch (HRW) ha criticato i gioiellieri, affermando che molti non riuscivano a identificare le miniere di origine dei loro diamanti.

Questo è importante, secondo HRW, perché "le violazioni dei diritti dei lavoratori, la violenza e altri abusi sono rimasti un problema serio nell'estrazione di oro e diamanti".

Più tecnologia aziendale:

Sta inoltre diventando fondamentale per i venditori di diamanti essere in grado di distinguere tra quelli provenienti dalle miniere, noti come diamanti naturali, e il numero crescente di diamanti prodotti da macchinari, noti come diamanti coltivati ​​in laboratorio.

La tecnologia per la produzione di diamanti coltivati ​​in laboratorio sta migliorando continuamente e rappresentano una sezione del mercato in rapida crescita.

Ma i diamanti naturali sono considerevolmente più costosi delle gemme coltivate in laboratorio, quindi è importante avere un modo affidabile per distinguerli.

Rimmer spiega che i suoi sistemi possono fornire quella verifica a prova di errore, iscrivendo dati all'interno del diamante: dati che sono impossibili da rimuovere, ma che non svalutano in alcun modo la gemma.

"Le persone che realizzano gioielli con diamanti vogliono essere in grado di dimostrare al consumatore che si tratta di un diamante naturale e di origine etica", afferma Rimmer.

La macchina per incidere i diamanti di Opsydia ha le dimensioni di una fotocopiatrice molto grande. All'interno è presente un laser pulsato che emette lampi laser molto brevi.

Tali esplosioni ad alta potenza possono manipolare con precisione materiali come diamanti e altre gemme su scala molto piccola.

Tuttavia, puntare semplicemente il laser verso un diamante non è sufficiente: la struttura del diamante disperderebbe il raggio.

"Il diamante è il materiale più difficile da lavorare con il laser tra i materiali trasparenti", afferma Rimmer.

Il sistema di Opsydia sintonizza il laser in modo che possa passare attraverso la superficie del diamante, solitamente fino a una profondità di circa un quarto di millimetro.

Invece di rimbalzare in modo casuale attorno al diamante, il laser si concentra su un punto preciso per creare l'iscrizione adatta alle esigenze del cliente.

Se il diamante necessita di un numero identificativo invisibile a chiunque senza potenti microscopi, allora il sistema può alterare il diamante a livello molecolare.

Tuttavia, se un gioielliere desidera che il suo logo sia visibile, il laser può essere utilizzato per apportare modifiche più significative alla struttura del carbonio del diamante.

Al momento Opsydia può assemblare solo un piccolo numero di macchine da £ 400.000 ($ 480.000) alla volta. Ma sta espandendo la sua attività e prevede di vendere presto decine di macchine all'anno.

Il signor Rimmer è ottimista sul fatto che la tecnologia laser avrà anche altre applicazioni.

Il laser può apportare modifiche su scala atomica per creare circuiti all'interno del diamante. Ciò potrebbe essere utile per realizzare strumenti per il rilevamento delle radiazioni, dove anche la durabilità del diamante è un vantaggio.

Potenzialmente tali circuiti potrebbero essere utilizzati anche nei computer quantistici, macchine in grado di eseguire calcoli complessi in una frazione del tempo impiegato dai dispositivi esistenti.