¿Tiffany, DeBeers? No, pero tal vez estas piedras podrían ser Sauza, Hornitos o Cazadores. Parece chiste —”... iban en un avión un científico americano, un ruso, un japonés y un mexicano y cada uno tenía que decir una cosa que hubiera inventado...”—, pero es verdad. Tres científicos mexicanos, Luis Miguel Apátiga, Javier Morales y Víctor Manuel Castaño descubrieron la forma de hacer diamantes usando tequila blanco. Los diamantes son diminutos, y se necesita un microscopio electrónico para verlos. Pero son tan diamantes como cualquier piedra natural, incluso pueden ser más puros y su uso en el medio industrial es prometedor.
Dice el doctor Apátiga: “Los diamantes naturales tienen forma irregular, como piedritas, y su tamaño es grande comparado con los obtenidos por nuestro método. Pero algunos diamantes naturales pueden contener impurezas de nitrógeno, lo que hace que su coloración cambie de transparente a turbio. En este caso nosotros podemos controlar las impurezas y evitarlas. Los diamantes naturales toman miles de años en formarse en las profundidades de la tierra en donde hay altas presiones y temperaturas muy elevadas; los nuestros, aunque sean muy pequeños, se forman en sólo 30 minutos”.
La historia de este descubrimiento es la siguiente. Una noche el físico Javier Morales, originario de Cadereyta Jiménez, Nuevo León, hacía cálculos sobre la elaboración de diamantes artificiales, tema de su tesis de doctorado, cuando su esposa le preguntó si ya había comprado el tequila que llevaba meses diciendo que iba a comprar. Él originalmente había empezado su trabajo de doctorado en la Universidad Autónoma de Nuevo León, pero después de que el doctor Víctor Castaño, director del Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada (Cefata) de la UNAM, aceptó dirigir su tesis, Javier Morales se trasladó a Juriquilla, Querétaro, cuna del Cefata. Ahí el doctor Castaño le presentó al doctor Luis Miguel Apátiga, quien investigaba el tema de los diamantes artificiales desde los años ochenta, y le propuso que investigaran juntos. La idea era hacer diamantes a partir de líquidos, y el primer candidato fue la acetona.
Esa noche, Javier Morales acababa de concluir que una proporción de 40 por ciento de etanol y 60 por ciento de agua sería idónea para hacer diamantes en el laboratorio. Cuando su esposa le preguntó por el tequila, Morales relacionó que éste debía tener una proporción entre etanol y agua similar a la requerida. En ese mismo momento buscó en internet la composición química del tequila y descubrió que, en efecto, ésta es de aproximadamente 40 por ciento de etanol con 60 por ciento de agua.
Decidieron hacer pruebas y, de camino al laboratorio, el doctor Apátiga compró una anforita de tequila barato. Tenían dudas acerca de si la gran cantidad de químicos presentes en el tequila, además del agua y del etanol, podrían contaminar u obstruir el proceso. No fue así, y obtuvieron diamantes de un tamaño nanométrico, casi esféricos. En definitiva, el tequila tenía la exacta proporción de carbono, hidrógeno y oxígeno que se necesitaba.
“El primer experimento lo hicimos con un tequila barato. Después experimentamos con tequilas de mejor calidad; lo que buscábamos era mejorar la calidad de los diamantes, pero nos dimos cuenta de que no importaba si se utilizaba un tequila barato o caro: al final obteníamos el mismo resultado”, dice el doctor Apátiga. Y confirma que, a pesar de ser demasiado poco el tequila y demasiado chico el diamante como para que el experimento sea de utilidad a los hombres con las mujeres, el producto resultante tiene propiedades excepcionales: además de ser el material más duro que se conoce, el diamante es resistente al calor, a la radiación y a los ataques químicos. Es sensible a la radiación, sobre todo a la ultravioleta, tiene un bajo coeficiente de fricción, conduce muy bien el calor, es un buen aislante eléctrico y se les puede ’dopar’ con pequeñísimas cantidades de boro o fósforo para convertirlo en un semiconductor.
Por estas razones, las posibles aplicaciones de estos diamantes son infinitas. Van desde el recubrimiento de herramientas de corte —a modo de lija que jamás se gastará— o en aparatos óptico-electrónicos, hasta su uso como detectores de radiación. ’Dopados’, los diamantes podrían ser un más resistente sustituto del silicio y utilizarse como semiconductores en los chips de las computadoras.
Un elemento clave para hacer la transformación del líquido en diamantes fue diseñado y construido conjuntamente entre la UNAM y la Universidad de Vilnius, en Lituania, en 1994. Se trata del aparato que permite producir capas delgadas de materiales cerámicos u óxidos metálicos a partir de precursores líquidos.
El proceso de fabricación de los diamantes, a grandes rasgos, consiste en calentar el tequila a 280 grados centígrados en un dispositivo especial para transformarlo en gas. Después, en una cámara de reacción, se calienta el gas a 800 grados para romper su estructura molecular. En esta etapa es donde se crean cristales de diamante sólido con un tamaño de entre cien y 400 nanómetros. El tamaño de los diamantes producidos puede ser controlado dentro de este margen. Los cristales caen en un sustrato de silicio o acero inoxidable y se acumulan formando una película firme y uniforme. Las altas temperaturas remueven todas las impurezas en el carbono del tequila, resultando diamantes de lo más puros.
Desde finales de los años ochenta el doctor Apátiga tuvo sus primeros éxitos fabricando diamantes artificiales. En esos años trabajaba junto con el doctor Fernando Alba Andrade en el Instituto de Física de la UNAM, usando gases en lugar de líquidos como precursores. Además de elaborar diamantes sintéticos, los doctores Alba y Apátiga descubrieron que las capas delgadas del diamante se pueden utilizar para detectar radiación, sobre todo la ultravioleta. Estos resultados fueron un importante éxito para ambos y sus descubrimientos fueron publicados en medios internacionales.
Hoy los doctores Apátiga, Castaño y Morales no sólo han logrado sintetizar diamantes a partir del tequila; desde que empezaron la experimentación con líquidos en el 2007 han logrado hacer diamantes usando otras tres combinaciones: acetona con agua; etanol con agua; y metanol y acetona con agua, aunque Morales apunta que el tequila reposado y el añejo podrían tener características particulares. Ahora probarán con otras bebidas como el mezcal, una buena opción ya que en realidad el tequila es una variedad de mezcal.
La pregunta que surge ahora es, los exóticos diamantes, con o sin gusano, ¿cuánto llegarían a costar?.
