Je suis assis dans un restaurant de restauration rapide à l'extérieur de Boston qui, à cause d'un accord de confidentialité que j'ai dû signer, ne peut pas être nommé. J'attends de visiter Apollo Diamond, une entreprise aussi secrète qu'une agence d'espionnage de l'ère soviétique. Son adresse n'est pas publiée. Le personnel des relations publiques ne me donnait pas de directives. Au lieu de cela, un représentant d’Apollo vient me chercher à ce centre commercial de banlieue et me conduit dans sa voiture de luxe noire dont je ne suis pas autorisé à donner le nom sur des routes que je ne suis pas autorisé à décrire comme tordues, mais pas nécessairement.
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"Il s'agit d'une mine de diamant virtuelle", a déclaré Bryant Linares, PDG d'Apollo, lorsque j'arrive sur le site secret de la société, où sont fabriqués les diamants. "Si nous étions en Afrique, nous aurions des fils barbelés, des gardes de sécurité et des tours de guet. Nous ne pouvons pas le faire dans le Massachusetts." Les administrateurs d’Apollo s’inquiètent du vol, des espions des entreprises et de leur propre sécurité. Quand il a assisté à une conférence sur le diamant il y a quelques années, Linares a raconté qu'un homme qu'il a refusé de décrire s'est glissé derrière lui alors qu'il sortait d'une salle de réunion d'hôtel et a déclaré qu'un représentant d'une société de diamants naturels risquait de lui tirer une balle dans la tête. . "Ce fut un moment effrayant", se souvient Linares.
Le père de Bryant, Robert Linares, en collaboration avec un collaborateur devenu cofondateur d'Apollo, a inventé la technique de la société productrice de diamants. Robert m'accompagne dans l'une des salles de production de la société, une longue salle remplie de quatre chambres de la taille d'un réfrigérateur hérissées de tubes et de jauges. Alors que les techniciens défilent dans des blouses et des blouses de laboratoire, je jette un coup d'œil à l'intérieur de la fenêtre à hublot de l'une des machines. Un nuage vert kryptonite remplit le haut de la chambre; en bas se trouvent 16 disques de la taille d'un bouton, chacun brillant d'un rose trouble. "Ça ne ressemble à rien, non?" Dit Robert. "Mais ils seront demi-caraters dans quelques semaines."
En 1796, le chimiste Smithson Tennant a découvert que le diamant était en carbone. Mais ce n’est que depuis les années 1950 que les scientifiques ont réussi à produire des diamants en les forgeant dans du graphite soumis à des températures pouvant atteindre 2 550 degrés Fahrenheit et à des pressions 55 000 fois supérieures à celles de l’atmosphère terrestre. Mais les pierres étaient petites et impures. Seul le grain était utile, principalement pour les applications industrielles telles que les forets dentaires et les lames de scie à métaux. Au cours de la dernière décennie, cependant, des chercheurs tels que Linares ont mis au point un procédé chimique qui permet de produire des diamants aussi purs et presque aussi gros que les meilleurs spécimens qui ont été sortis du sol. Le procédé, le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), fait passer un nuage de gaz carbonique sur des graines de diamant dans une chambre à vide chauffée à plus de 1 800 degrés. Un diamant croît lorsque le carbone cristallise sur la graine.
Robert Linares est à l’avant-garde de la recherche sur la synthèse du cristal depuis qu’il a commencé à travailler chez Bell Labs à Murray Hill, dans le New Jersey, en 1958. Il a ensuite lancé une société de semi-conducteurs, Spectrum Technologies, qu’il a ensuite vendue, en utilisant le produit de la vente pour financer poursuite des recherches sur les diamants. En 1996, après près d'une décennie de travail dans le garage de sa maison de Boston - sans blague, dans le garage où il avait installé l'équipement qu'il refuse de décrire -, il découvrit le mélange précis de gaz et de températures qui lui permettait de créer de grandes diamants monocristallins, le genre qui sont coupés en pierres précieuses. "C'était un tressaillement", dit-il. "Comme regarder dans une mine de diamant."
À la recherche d'une évaluation impartiale de la qualité de ces diamants de laboratoire, j'ai demandé à Bryant Linares de me laisser emprunter une pierre Apollo. Le lendemain, je dépose la pierre de taille princesse de 38 carat devant Virgil Ghita dans l'étroite bijouterie de Ghita au centre-ville de Boston. À l'aide d'une pince à épiler, il porte le diamant à son œil droit et l'étudie avec une loupe de bijoutier. Il tourne lentement la gemme sous le soleil de l'après-midi, empli de mille particules. "Belle pierre, excellente couleur. Je ne vois aucune imperfection", dit-il. "Où l'avez-vous obtenu?"
"Il a été cultivé dans un laboratoire à une trentaine de kilomètres d'ici", répondis-je.
Il baisse la loupe et me regarde un instant. Puis il étudie à nouveau la pierre en fronçant le front. Il soupire. "Il n'y a aucun moyen de dire que c'est créé en laboratoire."
Il y a plus d'un milliard d'années, et à au moins 100 milles au-dessous de la surface de la Terre, un mélange d'énormes chaleurs et de pressions titanesques a forgé du carbone dans les diamants extraits aujourd'hui. Les pierres ont été amenées à la surface de la terre par d'anciens volcans souterrains. Chaque volcan a laissé un tuyau de roche en forme de carotte appelé kimberlite, parsemé de diamants, de grenats et d’autres pierres précieuses. La dernière éruption connue de kimberlite à la surface de la Terre s'est produite il y a 47 millions d'années.
Des diamants ont été extraits de presque toutes les régions du monde, du nord du cercle arctique aux tropiques de l’Australie occidentale. La plupart des mines de diamants commencent par une fosse large; si la pipe de kimberlite contient beaucoup de diamants, les mineurs creusent des puits de 3 000 pieds de profondeur ou plus. Dans les régions où les rivières parcouraient jadis des couches de kimberlite, les gens tamisent les diamants dans le gravier. Les diamants en vrac étaient utilisés dans les champs du Midwest au XIXe siècle; ils y ont été déposés par les glaciers. La plupart des géologues pensent que de nouveaux diamants continuent de se former dans le manteau terrestre - beaucoup trop profonds pour que les mineurs puissent les atteindre.
Le mot "diamant" vient du grec ancien adamas, qui signifie invincible. Les Indiens exploitent des diamants depuis plus de 2 000 ans, et les Romains du premier siècle utilisaient ces pierres pour sculpter des camées. Au cours des âges, les diamants ont acquis une mystique en tant que symboles de richesse et de pouvoir. Au 16ème siècle, le Koh-i-Noor, un diamant de 109 carats provenant de la mine Kollur dans le sud de l'Inde, était peut-être l'élément le plus prisé du sous-continent indien. La légende disait que quiconque le posséderait ferait régner le monde. "Il est si précieux", a noté un écrivain de l'époque, "qu'un juge des diamants l'a évalué à la moitié des dépenses quotidiennes du monde entier". La Grande-Bretagne a reçu la pierre en 1849, lorsque Lahore et le Punjab sont devenus partie intégrante de l'Empire britannique; le diamant se trouve maintenant dans la tour de Londres, pièce maîtresse d'une couronne réalisée pour la reine Elizabeth en 1937.
Et pourtant, les diamants sont simplement du carbone pur cristallisé, tout comme le sucre candi est un sucre cristallisé - un ensemble ordonné d'atomes ou de molécules. Le graphite est une autre forme de carbone pur, mais ses atomes sont maintenus ensemble en feuilles plutôt que fixés rigidement dans un cristal, de sorte que le carbone se détache facilement, par exemple à la pointe d'un crayon. Grâce à la force des liaisons entre ses atomes de carbone, le diamant possède des propriétés physiques exceptionnelles. C'est le matériau le plus dur connu, bien sûr, et il ne réagit pas chimiquement avec d'autres substances. En outre, il est totalement transparent pour de nombreuses longueurs d'onde de la lumière, constitue un excellent isolant et semi-conducteur électrique et peut être modifié pour contenir une charge électrique.
C’est en raison de ces propriétés, certes peu glorieuses, que les diamants produits en laboratoire peuvent potentiellement changer radicalement la technologie, devenant peut-être aussi importants que l’acier ou le silicium dans l’électronique et l’informatique. Les pierres sont déjà utilisées dans les haut-parleurs (leur rigidité est un excellent tweeter), les exfoliants cosmétiques pour la peau (de minuscules grains de diamant agissent comme des scalpels très tranchants) et dans des outils de coupe haut de gamme pour le granit et le marbre (un diamant peut couper toute autre substance ). Avec une offre de diamants bon marché et prête à l'emploi, les ingénieurs espèrent tout faire, des lasers les plus puissants aux réseaux électriques les plus durables. Ils prévoient des ordinateurs ultra-fins, des téléphones portables de la taille d'une montre et des enregistreurs numériques qui vous permettraient de stocker des milliers de films dans la paume de votre main. "Les gens associent le mot diamant à quelque chose de singulier, de pierre ou de bijou", explique Jim Davidson, professeur d'électrotechnique à l'université Vanderbilt du Tennessee. "Mais la véritable utilité réside dans le fait que vous pouvez déposer le diamant en tant que couche, ce qui permet une production en série et d'avoir des implications pour toutes les technologies de l'électronique."
Au US Naval Research Lab, un complexe hautement gardé juste au sud du Capitole américain, James Butler dirige le programme CVD. Il porte une bague en or rose qui scintille avec une pierre précieuse blanche, une verte et une rouge, toutes créées ou modifiées dans un laboratoire. "La technologie est maintenant à un point où nous pouvons produire un diamant plus parfait que nous ne pouvons en trouver dans la nature", a-t-il déclaré.
Butler, un chimiste, tire de son bureau une boîte en métal remplie de diamants. Certains sont petits, carrés et jaunâtres; d'autres sont des disques ronds et transparents. Il enlève une galette de la taille d'une soucoupe à thé. Ce n'est pas plus épais qu'une puce de pomme de terre et scintille sous la lumière fluorescente. "C'est un diamant solide", dit-il. "Vous pourriez utiliser quelque chose comme ceci comme fenêtre dans une navette spatiale."
L’armée s’intéresse aux diamants cultivés en laboratoire pour un certain nombre d’applications, mais Butler n’en veut que quelques-unes, comme les lasers et les revêtements anti-usure. Comme le diamant lui-même ne réagit pas avec d’autres substances, les scientifiques pensent que c’est l’idéal pour un détecteur d’armes biologiques, dans lequel une minuscule plaque de diamant chargée électriquement contient des molécules de récepteur reconnaissant des agents pathogènes particuliers tels que le charbon; lorsqu'un agent pathogène se lie à un récepteur, un signal est déclenché. Butler, en collaboration avec le chimiste Robert Hamers de l’Université du Wisconsin, a produit un prototype de capteur capable de détecter l’ADN ou les protéines.
Le plus gros diamant monocristallin jamais développé dans un laboratoire mesure environ 0, 7 pouces sur 0, 2 pouces sur 15 pouces ou 15 carats. La pierre n'est pas sous garde militaire ou dans un endroit caché. Il se trouve dans une salle encombrée de jauges et de microscopes, ainsi que de curieux bicyclettes et tambours du Congo, sur un campus verdoyant entouré du parc Rock Creek de Washington, DC. Russell Hemley, directeur du Geophysical Lab du Carnegie Institution, a commencé à cultiver des diamants avec CVD en 1995. Il a retiré un diamant de ses kakis. Il serait difficile de confondre ce diamant avec tout ce qui est vendu chez Tiffany. La pierre rectangulaire ressemble à un épais morceau de verre teinté.
Hemley et d'autres scientifiques utilisent des diamants de laboratoire et des diamants naturels pour comprendre ce qu'il advient des matériaux soumis à une pression très élevée, le type de pression exercée au centre de la Terre. Il mène des expériences en pressant des matériaux dans une "cellule à enclume de diamant", essentiellement un étau puissant avec des diamants aux deux extrémités.
Il y a quelques années, Hemley a créé l'un des diamants les plus difficiles connus. Il l'a fait pousser dans le laboratoire, puis l'a placé dans un four à haute pression et à haute température qui a modifié la structure atomique du diamant. La pierre était si dure qu'elle a cassé la jauge de dureté d'Hemley, elle-même faite de diamant. En utilisant l'enclume de diamant ultra-dure, Hemley a augmenté la quantité de pression qu'il peut exercer sur ses matériaux au cours de ses expériences jusqu'à quatre à cinq millions de fois supérieure à la pression atmosphérique au niveau de la mer.
"Dans des conditions extrêmes, le comportement des matériaux est très différent", explique-t-il. "La pression entraîne la transformation de tous les matériaux. Elle transforme les gaz en supraconducteurs, en fait de nouveaux matériaux extrêmement durs. Vous pouvez changer la nature des éléments."
Il a découvert, par exemple, que sous pression, l'hydrogène gazeux fusionnait avec des cristaux de fer. Hemley pense que l'hydrogène pourrait constituer une partie du noyau terrestre, qui serait autrement composé en grande partie de fer et de nickel. Il a étudié la substance fer-hydrogène pour comprendre la température et la composition du centre de notre planète.
Dans une autre découverte surprenante, Hemley a découvert que deux bactéries courantes, notamment le micro-organisme intestinal E. coli, peuvent survivre sous une pression colossale. Lui et ses collègues ont placé les organismes dans l'eau, puis ont remonté l'enclume de diamant. La solution aqueuse s'est rapidement transformée en une forme de glace dense. Néanmoins, environ 1% des bactéries ont survécu, certaines bactéries pouvant même glisser dans les parages. Hemley dit que la recherche est une preuve supplémentaire que la vie telle que nous la connaissons peut être capable d'exister sur d'autres planètes de notre système solaire, comme sous la croûte d'une des lunes de Jupiter. "Peut-il y avoir de la vie dans les profondeurs des océans dans les satellites extérieurs comme Europa?" demande Hemley. "Je ne sais pas, mais nous pourrions vouloir regarder."
Hemley espère bientôt surpasser son propre record pour le plus grand cristal de diamant cultivé en laboratoire. On ne sait pas qui a produit le plus gros diamant à plusieurs cristaux, mais une société appelée Element Six peut fabriquer des plaquettes d'une largeur maximale de huit pouces. Le plus gros diamant extrait, appelé le diamant Cullinan, contenait plus de 3 000 carats - environ 1, 3 kilo - avant d'être taillé. Le plus gros diamant trouvé à ce jour dans l'univers a la taille d'une petite planète et se situe à 50 années-lumière de la constellation du Centaure. Des astronomes du Centre astrophysique Harvard-Smithsonian ont découvert cette pierre gigantesque il y a quelques années. Ils croient que le diamant de 2 500 km de large a déjà servi de cœur à une étoile. C'est dix milliards de milliards de milliards de carats. Les astronomes l'ont baptisée Lucy en l'honneur de la chanson des Beatles "Lucy in the Sky With Diamonds".
Les diamants naturels ne sont pas particulièrement rares. En 2006, plus de 75 000 livres ont été produites dans le monde. Un diamant est une marchandise précieuse car tout le monde pense qu’elle est une marchandise précieuse, l’équivalent géologique d’un bouquet de roses rouges, élégant et séduisant, symbole de la romance, mais finalement très ordinaire.
Le culte moderne du diamant revient en grande partie à De Beers, le plus grand producteur de diamants au monde, basé en Afrique du Sud. Avant les années 1940, les bagues en diamant étaient rarement offertes en cadeau de fiançailles. Mais les campagnes marketing de De Beers ont établi l’idée que les pierres précieuses sont le gage suprême de l’amour et de l’affection. Leur slogan "Un diamant est éternel", initialement déployé en 1948, est considéré comme l’une des campagnes publicitaires les plus réussies de tous les temps. Grâce à un contrôle quasi total de l’approvisionnement, la De Beers a conservé pendant presque plusieurs décennies le pouvoir sur le marché du diamant, amassant soigneusement les pierres précieuses afin de maintenir les prix - et les bénéfices - à un niveau élevé. Bien que la société ait perdu une partie de son pouvoir au profit de ses concurrents au Canada et en Australie au cours des dernières années, elle contrôle toujours près des deux tiers des diamants bruts du monde.
Les producteurs de diamants sont fiers du défi qu'ils posent à la De Beers et au reste de l'industrie des diamants naturels. Le slogan d'Apollo est "Un diamant est pour tout le monde". Jusqu’à présent, cependant, les pierres précieuses incolores coûtent à peu près le même prix que les pierres naturelles, tandis que les diamants roses, bleus, champagne, moka et bruns de la société coûtent environ 15% de moins que les pierres naturelles avec de telles couleurs, qui sont très rares et plus chères que les prix. diamants blancs. Pendant ce temps, les consommateurs pourraient bien être réceptifs aux diamants de haute qualité produits en laboratoire. Comme la plupart des mines à ciel ouvert, les mines de diamants sont à l'origine d'érosion, de pollution de l'eau et de perte d'habitat pour la faune. Encore plus troublant, les seigneurs de guerre africains ont utilisé des caches de diamants pour acheter des armes et financer des mouvements rebelles, comme le mettait en scène le film de 2006, Diamond Diamond . L'acteur Terrence Howard porte une épinglette en diamant avec des pierres Apollo. Il a déclaré aux journalistes: "Personne n'a été blessé au cours du processus."
Une demi-douzaine d'autres entreprises ont commencé à fabriquer des diamants de qualité gemme en utilisant non pas le CVD, mais un processus imitant de plus près la manière dont les diamants sont créés dans le monde. Cette méthode, qui améliore fondamentalement la manière dont les scientifiques fabriquent des diamants depuis les années 50, nécessite une chaleur supérieure à 2 000 degrés et une pression 50 fois supérieure à celle à la surface de la Terre. (La chaleur et la pression sont supérieures à ce que demande le CVD.) Les appareils de la taille d'un lave-linge ne peuvent pas produire de pierres beaucoup plus grosses que six carats. Ces diamants HPHT (les initiales signifient Haute pression et haute température) contiennent plus d’azote que les diamants CVD; l'azote tourne les diamants de couleur ambrée. Pour le moment, toutefois, le processus présente un avantage considérable par rapport aux MCV: il est moins coûteux. Alors qu'un diamant naturel de couleur ambre d'un carat pourrait coûter 20 000 $ ou plus, le fabricant Gemesis basé en Floride vend une pierre d'un carat pour environ 6 000 $. Mais personne, Gemesis incluse, ne veut vendre les diamants à un prix trop bas pour éviter que le marché ne s'effondre.
Les gemmologues utilisant des outils de tous les jours peuvent rarement distinguer les diamants naturels des diamants cultivés en laboratoire. (Il est facile de repérer les faux diamants tels que la zircone cubique.) De Beers vend deux machines qui détectent des caractéristiques chimiques ou structurelles qui varient parfois entre les deux types de pierres, mais aucune machine ne peut faire la différence tout le temps. Une autre façon d'identifier un diamant produit en laboratoire consiste à refroidir la pierre dans de l'azote liquide, puis à lui tirer un laser et à examiner le passage de la lumière à travers la pierre. Mais l'équipement est coûteux et le processus peut prendre des heures.
Les diamants d’Apollo et de Gemesis, les deux plus grands fabricants, sont marqués d’un insigne gravé au laser, visible d’une loupe de bijoutier. L'année dernière, le Gemological Institute of America, un groupe de recherche de l'industrie, a commencé à classer les pierres cultivées en laboratoire en fonction de leur carat, de leur taille, de leur couleur et de leur netteté - exactement comme pour les pierres naturelles - et fournit un certificat pour chaque pierre précieuse l'identifiant en laboratoire.
Les sociétés d'extraction de diamants ont riposté en affirmant que tout ce qui brille n'est pas du diamant. La publicité de De Beers et ses sites Web insistent sur le fait que les diamants doivent être naturels, non transformés et vieux de plusieurs millions d'années. "Les diamants sont des objets rares et spéciaux avec une valeur inhérente qui n’existe pas dans les produits synthétiques fabriqués en usine", a déclaré la porte-parole Lynette Gould. "Lorsque les gens veulent célébrer une relation unique, ils veulent un diamant unique, et non une pierre de trois jours fabriquée en usine." (De Beers a effectivement investi dans Element Six, la société qui fabrique des diamants industriels minces.)
Le Jewelers Vigilance Committee (JVC), un groupe professionnel, a fait pression sur la Federal Trade Commission pour empêcher les fabricants de diamants de qualifier leurs pierres de "cultivées", terme utilisé pour désigner la plupart des perles vendues aujourd'hui. (Les personnes travaillant dans le secteur des mines de diamants utilisent des termes moins flatteurs tels que "synthétique".) En 2006, JVC avait déposé une pétition auprès de l'agence, affirmant que la nomenclature entourant les diamants cultivés en laboratoire confondait souvent les consommateurs.
Depuis le début de ses recherches avec CVD il y a plus de 20 ans, Robert Linares espérait que les diamants deviendraient l'avenir de l'électronique. Au cœur de presque tous les appareils électriques se trouve un semi-conducteur, qui ne transmet l'électricité que sous certaines conditions. Au cours des 50 dernières années, les dispositifs ont été fabriqués presque exclusivement à partir de silicium, une substance semblable à un métal extraite du sable. Cependant, il présente deux inconvénients importants: il est fragile et surchauffe. En revanche, le diamant est robuste, ne se décompose pas à haute température et ses électrons peuvent être amenés à véhiculer un courant avec un minimum d'interférences. Pour le moment, le plus gros obstacle au dépassement du silicium par le diamant est l'argent. Le silicium est l'un des matériaux les plus répandus sur la planète et l'infrastructure de production de puces en silicium est bien établie.
Apollo a utilisé les bénéfices tirés de ses pierres précieuses pour assurer sa percée dans l’industrie des semi-conducteurs de 250 milliards de dollars. La société a un partenariat que Bryant Linares refuse de confirmer pour produire des semi-conducteurs spécialisés à des fins qu’il refuse de discuter. Mais il m'a révélé qu'Apollo commence à vendre des plaquettes de diamant d'un pouce. "Nous prévoyons que ces premières plaquettes seront utilisées à des fins de recherche et de développement dans le cadre des efforts de développement de produits de nos clients", a déclaré Linares.
Avant de quitter le laboratoire Apollo, Robert et Bryant Linares me conduisent dans une salle ressemblant à un entrepôt de la taille d’un gymnase de lycée. C'est vide, à l'exception de gros câbles électriques qui serpentent sur le sol. Selon les hommes, 30 machines à fabriquer des diamants doubleront bientôt la capacité de production d'Apollo. Ce sera la première usine de diamants au monde, disent-ils. "Il y avait un âge du cuivre et un âge de l'acier", dit Bryant. "Le prochain sera le diamant."
Ulrich Boser est en train d'écrire un livre sur le plus grand vol d'artisanat non résolu au monde.
Le photographe Max Aguilera-Hellweg est spécialisé dans les domaines médicaux et scientifiques.
