Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Non è detto che sia per sempre, il diamante. Secondo le ultime ricerche, infatti, sarebbe in via di estinzione: la Terra avrebbe smesso di produrne da oltre un miliardo di anni. Forse è anche per questo che i migliori amici delle donne, come li aveva ribattezzati Marilyn Monroe, sono tanto rari e preziosi. Steven Shirey e David James della Carnegie Institution di Washington, sono giunti a questa conclusione in autunno, quando hanno pubblicato su Science i risultati di una ricerca su 4mila diamanti e i dati sismici del Sudafrica, una delle principali aree diamantifere del mondo. Secondo i due studiosi, i diamanti si sono formati in tre tappe: la prima 3,3 miliardi di anni fa, la seconda 2,9 e l’ultima 1,2 miliardi di anni fa. Poi si è interrotta per sempre. Le gemme più preziose della Terra non avevano bisogno di questo studio per aumentare il proprio fascino: basti ricordare che per ricavare una gemma grande quanto un chicco di riso, occorre lavorare 250 tonnellate di roccia. O che questi minerali splendenti sono composti puramente di carbonio come la grafite, la fragile e scura mina delle matite. Ma come nasce un diamante? E qual è il segreto che lo rende così speciale da indurre gli scienziati a produrlo artificialmente per costruire la prossima generazione di microchip ultraresistenti? «La nascita di un diamante è un processo violento» spiega Loredana Prosperi, geologa, docente all’Istituto Gemmologico Italiano di Milano. «Le gemme si formano nelle viscere della Terra, a circa 200 km di profondità, dove il carbonio contenuto nelle rocce fu sottoposto a temperature fino a 1.200° C e pressioni tra 45 e 60mila atmosfere: da lì, complici i movimenti tettonici sotterranei, 150 milioni d’anni fa i diamanti raggiunsero la superficie del pianeta, dove sono tuttora racchiusi. Queste condizioni estreme si sono verificate però solo in alcune zone della Terra: in Italia il carbonio si trova allo stato di grafite in Piemonte e in Calabria». ANCHE NEI METEORITI Nei rivolgimenti del sottosuolo – che accomunano anche il cosmo, tanto che minuscoli diamanti vengono spesso trovati nei meteoriti – gli atomi di carbonio tendono ad aggregarsi in modo ordinato, per risparmiare energia. Questo ordine, tipico dei minerali con struttura cristallina, nel diamante assume la forma di tetraedro: una piramide regolare a base triangolare, ai cui vertici si dispongono gli atomi di carbonio che mettono in comproprietà gli elettroni dando vita a fortissimi legami tenuti insieme da forze elettriche. Il diamante non è altro che una macromolecola di atomi di carbonio costituita da infiniti tetraedri saldati in un ottaedro. Ma il diamante chimicamente puro non esiste: presenta sempre inclusioni di altri elementi chimici (boro e azoto) che, a seconda del tipo di legame chimico, possono dare alla pietra colorazioni brune, verdi e le rarissime (e preziose) rosse o azzurre. è proprio questa geometria impenetrabile il segreto del diamante: mentre nella grafite il carbonio si dispone come mattonelle esagonali su piani paralleli (sfaldabili facilmente in orizzontale), il diamante può essere sfaldato solo seguendo i piani dell’ottaedro. E può essere scalfito solo da se stesso, come constatò nel 1822 Friedrich Mohs, che pose il diamante al vertice della scala di durezza delle pietre, al cui gradino più basso sta il talco. Ed è sempre merito di questa struttura geometrica una delle caratteristiche più note del diamante: la lucentezza. Solo da tre secoli, però, il diamante ha potuto esaltare la brillantezza, cioè la capacità di riflettere la luce verso l’osservatore. Grazie al veneziano Vincenzo Peruzzi, che nel 1680 inventò il taglio a brillante. Si comprende quindi l’importanza della lavorazione di questo minerale, relegato per secoli al ruolo di pietra magica: secondo i Romani, portare un diamante nella parte sinistra del corpo, quella del cuore, aiutava a conservare la salute. Usato come gettone a carte I primi diamanti furono scoperti in India 2800 anni fa, misti a ghiaie e ad altri minerali, in giacimenti secondari: una parte dei diamanti formati nelle viscere della Terra fu proiettata fuori dai camini diamantiferi e trascinata dai fiumi, a migliaia di km di distanza, a volte fino alle spiagge oceaniche. Dall’India, con il commercio, il diamante arrivò in Europa: furono i greci a battezzarlo adamas, invincibile, per la sua durezza. Nel 13° secolo il religioso Guillaume Durand adottò il diamante a simbolo dell’indissolubilità del matrimonio, e nel 1477 Maria di Borgogna fu la prima a ricevere un anello con diamante per il fidanzamento con Massimiliano d’Austria. Fino al 1725 il mercato mondiale dei diamanti gravitò sull’India: ma quell’anno in Brasile, lungo il fiume Jequitinhonhas a 500 km da Rio de Janeiro, si scoprì che le pietre cristalline che i cercatori d’oro usavano come gettoni nelle partite a carte erano diamanti. Altrettanto casuale fu la scoperta dei giacimenti del Sud Africa, tuttora uno dei principali produttori di diamanti: la pietra ”Eureka” fu trovata fra i balocchi di una bambina nel 1866. Tre anni dopo [1869], la ”Stella del Sudafrica” aprì la corsa al diamante nel camino vulcanico di Kimberley, da cui le pietre erano risalite. Proprio dalla città di Kimberley è nato il termine di kimberlite, la roccia bluastra che racchiude i diamanti in tutto il mondo. E sempre a quell’epoca risale il gruppo De Beers, che tuttora – attraverso il suo braccio commerciale, la Diamond Trading Company di Londra – gestisce 2/3 del mercato mondiale dei diamanti grezzi. A parte i giacimenti alluvionali, dove i diamanti sono raccolti dai letti di fiumi o spiagge rimuovendo tonnellate di ciottoli, sabbia e fango, la fabbrica dei diamanti sono le miniere, con mastodontici macchinari per smuovere, filtrare e trasportare le rocce, e severissime norme di sicurezza a base di vigilantes e perquisizioni a raggi X per impedire il furto di gemme. Alcune miniere sono a 1.000 metri sotto terra, con complessi sistemi di pozzi. I diamanti sono molto rari: pochi sono sopravvissuti al percorso dalle profondità della Terra alla superficie. è per questo che un giacimento è ritenuto interessante se dai sondaggi preliminari emerge un diamante da un carato (quanto un granello di riso) su 4 tonnellate di roccia. Il costo d’estrazione da giacimenti alluvionali è generalmente inferiore: basta 1 carato su 15 tonnellate di ghiaia o sabbie a rendere il giacimento interessante. I diamanti con la targa Solo 1/5 dei cristalli estratti è di qualità-gemma: il resto è usato per applicazioni industriali. E nelle operazioni di taglio e lucidatura questo 1/5 perde almeno il 50% di peso: ecco perché una gemma di mezzo carato (5 mm di diametro per un brillante tondo) deriva dalla lavorazione di 250 tonnellate di roccia. Mediamente, è trasformato in pietre per gioielleria solo 1/10 del peso dei diamanti grezzi estratti. E meno del 5% dei diamanti supera il carato, pari a 0,20 grammi: questa unità di misura deriva dai semi di carrubo usati dai mercanti mediorientali perché posseggono tutti lo stesso peso. è per questo motivo che il prezzo dei diamanti, a parità di qualità, aumenta in proporzione al quadrato del loro peso. Quattro pietre da 0,25 carati valgono molto meno di una da 1 carato, a parità di caratteristiche. Un diamante grezzo da un carato può valere, sul mercato internazionale all’ingrosso, da 25 a 1.000 dollari; una volta tagliato, quest’ultimo, pur perdendo con la lavorazione metà del peso, può arrivare a valere da 1.800 a 7.500 dollari. «Per certificare in modo attendibile l’autenticità dei diamanti» aggiunge il professor Giorgio Graziani, docente di mineralogia all’Università La Sapienza di Roma e delegato per l’Italia all’International Gemmological Conference «la tecnologia ha adottato metodi molto più oggettivi di quelli usati per altre gemme. L’insieme delle caratteristiche (colore, peso, etc.) consente non solo di determinare la qualità del diamante, ma anche di identificare ogni singola gemma. Questo scopo si raggiunge, più oggettivamente, sia col sistema ”Gem print” (una sorta di impronta digitale del diamante: si fotografa come riflette un laser), sia con il metodo giapponese Nishikawa, che consiste nell’imprimere con il laser, sulla cintura del diamante, un numero di serie visibile solo al microscopio». In origine i minatori estraevano la kimberlite scavando dei buchi nella superficie della terra. Poi le miniere poco profonde si esaurirono, e si dovettero scavare dei pozzi per raggiungere in profondità i camini sottostanti. Quando la roccia blu è portata alla superficie, subisce un complesso trattamento di frantumazione e lavaggio, finché rimane un esiguo residuo contenente i diamanti. Il differente peso specifico di queste rocce e del diamante è sufficiente a consentirne la separazione. L’IMPORTANZA DEL TAGLIATORE Le ultime frazioni vengono poi passate su tavole grasse, rulli o nastri cosparsi di grasso, sostanza per la quale il diamante mostra simpatia, restandovi attaccato. Gli altri minerali, invece, scivolano via grazie a nuovi lavaggi. A volte sono impiegati i raggi X, a cui i diamanti risultano trasparenti e fluorescenti. Un soffio d’aria comandato dal sensore a raggi X separa le gemme dai materiali estranei. Nelle miniere alluvionali, invece, i cercatori devono costruire una barriera per trattenere le onde e rimuovere i detriti per giungere sino alla roccia sottostante, dove ripuliscono gli anfratti con spazzole e stanano i diamanti da fenditure e pozzanghere. L’industria dei diamanti, dal minatore al venditore, coinvolge 2 milioni e mezzo di persone in tutto il mondo. Compresi gli oscuri contrabbandieri delle zone di guerra, dove i ricavi dei diamanti finanziano l’acquisto di armi. Perciò le grandi compagnie ora certificano la provenienza dei diamanti da zone non belliche: ma non è facile incanalare il commercio in binari rigidi. Poiché la bellezza di un diamante dipende da come riflette la luce, non è un caso che – tra le quattro C (cut, colour, carat, clarity, cioè taglio, colore, carato e caratteristiche interne) che determinano il valore di una pietra - è proprio il taglio l’elemento cruciale. Il primo compito del tagliatore è decidere la direzione secondo cui il diamante va tagliato: questa direzione viene evidenziata tracciando sul diamante una linea con inchiostro di china. In alcuni casi si effettua la sfaldatura: si suddivide la pietra in due con un colpo secco con una lama d’acciaio e una pesante verga. Il diamante si sfalda facilmente lungo i piani delle facce dell’ottaedro. è un’operazione veloce ma pericolosa: il diamante può andare in frantumi. Ma se il cristallo presenta inclusioni o una forma irregolare, lo si sega con dischi di bronzo fosforoso impregnati di olio e polvere di diamante. L’operazione può richiedere 8 ore per una pietra di un carato. La seconda fase è la sgrossatura, che dà una forma arrotondata al diamante. Si eliminano gli spigoli, dando la forma definitiva alla pietra: rotonda, ovale, rettangolare, a goccia, ecc. Poi si passa al taglio vero e proprio, cioè la sfaccettatura: sono ricavate la faccia superiore più estesa (tavola) e le altre 16 facce principali (8 nella regione superiore, la corona, e 8 in quella inferiore, il padiglione). Le restanti 40 faccette sono ricavate dal brillantatore. Ultimo passaggio, la lucidatura: la pietra finita viene fatta bollire in acido per eliminare ogni traccia di grasso (il diamante è inattaccabile dagli acidi) e lucidata con pasta diamantata. diamanti fatti in casa I diamanti, oltre a far mostra di sé nelle gioiellerie, hanno molti altri impieghi. Quelli di minor qualità, che sono la maggioranza, sono usati per armare utensili da taglio per vetro, marmi e metalli duri; per trafilare i filamenti di tungsteno delle lampade; per la chirurgia oculistica di precisione; per i sensori di temperatura delle sonde spaziali, grazie all’elevata conducibilità termica (non assorbono il calore). Ma proprio per le loro qualità di durezza, resistenza agli acidi e alle alte temperature (fonde a 4.000° C, ma a 850°C in presenza di ossigeno il carbonio del diamante forma CO2), da tempo l’industria tenta di realizzare artificialmente i diamanti. La prima a riuscirci fu la General Electric nel 1955: ottenne diamante utilizzando germi di grafite sottoposti a pressioni e temperature elevatissime. Dagli anni ’80 è stato inventato un procedimento per sintetizzare pellicole di diamante purissimo partendo da metano (composto del carbonio). Oggi anche l’informatica è interessata a produrre diamanti artificiali. I circuiti al silicio, infatti, diventano inaffidabili a 150° C e smettono di funzionare a 200°: un guaio nelle trasmissioni di radar e satelliti, che emettono molto calore. I circuiti a base di diamanti, invece, potrebbero lavorare sopra i 400° e consumerebbero meno energia; ma costano troppo, anche a produrli artificialmente. Inoltre, nessuno è mai riuscito a creare diamanti abbastanza puri e capaci di condurre l’elettricità. Il problema è stato appena risolto dalla De Beers di Ascot, in Inghilterra, e dal Gruppo materiali innovativi di Vasteras, in Svezia: gli atomi di carbonio ricavati da molecole di metano sono depositati su una superficie inerte, originando una pellicola di diamante. Per consentire il flusso della corrente è stato inserito del boro, che crea varchi nella struttura. Ma c’è chi ha scoperto un procedimento più macabro per ottenere gemme. La statunitense LifeGem Memorials ha inventato un procedimento con cui le ceneri di un cadavere (contenenti carbonio), alla pressione di 80mila atmosfere e a 3.000° C, si trasformano in scintillanti diamanti artificiali. Il caro estinto può produrre 50 pietre di diverso taglio, ad un costo tra i 4 e i 22mila dollari. Più eterno di così, il diamante non poteva essere. Sarà questo il modo per salvarlo dall’estinzione? Vito Tartamella

VITO TARTAMELLA MACCHINA DEL TEMPO