Bei Diamanten handelt es sich um seltene Rohstoffe, von denen nicht klar ist, wie lange die vorhandenen Vorkommen die Nachfrage noch bedienen können.

Schon jetzt sind die von hohem Wert. Besonders im asiatischen Raum steigt die Nachfrage, insbesondere in der Schmuckindustrie. Daher beschäftigt man sich seit geraumer Zeit mit der Herstellung synthetischer Diamanten.

Da sie jedoch auch nicht in ausreichender Menge hergestellt werden konnten, fanden diese künstlichen Diamanten bislang lediglich in der Industrie Anwendung und nicht in der Schmuckherstellung. Dies könnte sich nun ändern.

Neues Verfahren zur Herstellung synthetischer Diamanten entwickelt

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF in Freiburg haben ein neues Verfahren entwickelt, bei dem in einem Plasma-Reaktor 600 Diamanten gleichzeitig gewachsen werden und somit einkristalline Diamanten mit sehr hohem Reinheitsgrad hergestellt werden können.

Solche künstlichen Diamanten stellen nun eine Bereicherung des Marktes dar, da nun erstmals synthetische Diamanten auch in der Schmuckindustrie zum Einsatz kommen könnten. Denn das neue Verfahren ist weniger aufwändig als bisherige, es ermöglicht eine serielle Produktion, die es in dieser Form nicht gab.

600 synthetische Diamanten gleichzeitig

Das nun 600 Diamanten gleichzeitig hergestelt werden können ist eine regelrechte Sensation und weltweit einzigartig. Das neue Verfahren ermöglicht demnach, in nur zehn Tagen Diamanten mit insgesamt 190 Karatwachsen zu lassen. Dies wird durch die besondere Bauform des Reaktors gewährleistet, da er ein großvolumiges Plasma erzeugt. Die so hergestellten Diamanten weisen eine höhere Reinheit auf als es natürliche tun.

Rein optisch besteht zu dem natürlichen Diamanten keinerlei Unterschied. Dies ist besonders interessant für die Schmuckindustrie, da bislang nur circa 15 Prozent der natürlich gewonnenen Rohdiamanten überhaupt für die Herstellung von Schmuckwaren verwendet werden konnte, da die Reinheit meist nicht ausreichend war. Dieses Problem könnte nun durch die Herstellung der künstlichen Diamanten behoben worden sein.

Da die Herstellung zudem Umwelt und Menschen weniger belastet als der Abbau natürlicher Vorkommen, revolutioniert das neue Verfahren den Markt durch die Herstellung nachhaltigen Diamantschmucks. Zur Herstellung des neuen Reaktors haben Forscher am Fraunhofer IAF 15 Jahre lang gearbeitet.

Dabei wurde die Abscheidung von polykristallinen Diamantschichten durch die Mikrowellen-Plasma-unterstützte chemische Gasphasenabscheidung optimiert. Der Reaktor weist einen ellipsoiden Reflektor auf, der ihm die besondere Bauform gibt.

So wird über Multiantennen-Geometrie die Mikrowelle in den Reaktionsraum eingekoppelt. Andere Verfahren konnten bislang noch kein vergleichbares Ergebnis erreichen. Die so hergestellten Diamanten könnten zukünftig nicht nur in der Schmuckindustrie Verwendung finden, sondern auch in Leistungsbauelementen für die Satelliten-Kommunikation, Einzelphotonen-Emittern oder in Linsen für Hochenergie-Laser.