Como funciona um testador de diamantes

Diamante, um bom condutor
Existem dois tipos de condutividade nos Diamantes
condutividade térmica é uma medida de quão bem um material conduz o calor.
condutividade elétrica expressa o quão bem uma substância conduz eletricidade.
Diamond Selector II, by Culty Japan
Diamond Selector II, by Culty Japan

Um diamante tem os dois tipos de condutividade a térmica e a elétrica, e estas características é que podem ser usadas para ajudar a distingui-lo de outros materiais e identificar impurezas em um diamante genuíno.

O princípio dos Testadores de Diamantes, Diamond Selector é o de tirar proveito da capacidade térmica e elétrica do diamante para saber se o mesmo é de fato um diamante verdadeiro, seja ele um diamante bruto ou lapidado e cravado em uma jóia.
Diamond Selector III, by Culty Japan
Diamond Selector III, by Culty Japan

A alta condutividade térmica do diamante é usada por joalheiros e gemologistas que podem empregar uma sonda térmica eletrônica para distinguir os diamantes de suas imitações. Essas sondas consistem em um par de termistores alimentados por bateria montados em uma ponta de cobre fina.

Como funciona um testador de diamantes
diamond tester by presidium
Um termistor funciona como um dispositivo de aquecimento, enquanto o outro mede a temperatura da ponta de cobre: se uma pedra testada para um diamante, conseguir conduzir a energia térmica da ponta com rapidez suficiente para produzir uma queda mensurável de temperatura, ela será verdaeira.
Este teste leva cerca de 2 a 3 segundos.
No entanto, as sondas mais antigas serão enganadas pela moissanita, uma forma mineral cristalina de carboneto de silício introduzida em 1998 como uma alternativa aos diamantes, e  que tem uma condutividade térmica semelhante aos diamantes.

Diamantes, qualidades minerais únicas
A maioria dos diamantes são condutores térmicos extremamente eficientes, mas isolantes elétricos. O diamante conduz bem o calor como resultado das fortes ligações covalentes entre os átomos de carbono em um cristal de diamante. A condutividade térmica do diamante natural é de cerca de 22 W/(cm·K), o que torna o diamante cinco vezes melhor na condução de calor do que o cobre. A alta condutividade térmica pode ser usada para distinguir diamante de zircônia cúbica e vidro.
A Moissanite, que é uma forma cristalina de carboneto de silício que se assemelha ao diamante, tem uma condutividade térmica comparável. As sondas térmicas (diaomond tester) modernas podem diferenciar entre diamante e moissanita, à medida que a moissanita ganhou popularidade.

Condutividade elétrica dos diamantes
A resistividade elétrica da maioria dos diamantes é da ordem de 1011 a 1018 Ω·m.
A exceção é o diamante azul natural, que obtém sua cor a partir de impurezas de boro que também o tornam um semicondutor. Os diamantes sintéticos dopados com boro também são semicondutores do tipo p. O diamante dopado com boro pode se tornar um supercondutor quando resfriado abaixo de 4K. No entanto, certos diamantes azuis acinzentados naturais que contêm hidrogênio não são semicondutores.

Filmes de diamantes dopados com fósforo, produzidos por deposição química de vapor, são semicondutores do tipo n. As camadas alternadas dopadas com boro e com fósforo produzem junções p-n e podem ser usadas para produzir diodos emissores de luz ultravioleta (LEDs).
Junções de diodo pn e diodos emissores de luz UV (LEDs, em235 nm) foram capazes de deposição sequencial de camadas do tipo p (dopado com boro) e tipo n (dopado com fósforo). As propriedades eletrônicas do diamante também podem ser moduladas por engenharia deformação.

Condutividade térmica dos diamantes
Ao contrário da maioria dos isoladores elétricos, o diamante é um bom condutor de calor devido à forte ligação covalente e ao baixo espalhamento de fundos. A condutividade térmica do diamante natural foi medida em cerca de 2200 W/(m·K), que é cinco vezes mais do que a prata, o metal mais termicamente condutor.
Como o diamante tem uma condutância térmica elevada, ele já é usado na fabricação de semicondutores para evitar que o silício e outros materiais semicondutores sofram um superaquecimento.
Tecnologicamente, a alta condutividade térmica do diamante é usada para a remoção de calor eficiente em eletrônicos de alta potência. O diamante é especialmente atraente em situações onde a condutividade elétrica do material dissipador de calor não pode ser tolerada, por exemplo, para o gerenciamento térmico de micro-bobinas de radiofrequência (RF) de alta potência que são usadas para produzir campos de RF fortes e locais.

Diamond Selector III, by Culty Japan
Diamond Selector III, by Culty Japan.

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